CN110816682B - 车身结构 - Google Patents

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Abstract

本公开内容涉及一种在发生正面碰撞时易于将来自前纵梁的碰撞载荷向地板框架部件进行传递的车身结构。车身结构(10)具备：车厢前壁(14)，其对车身前部(58)与车厢(60)进行分隔；前纵梁(22)，其在车身前部(58)处于车身前后方向上延伸，且车身后方侧的端部(62、64)以与车厢前壁(14)对置的方式而被固定；地板框架部件(18)，其形成车厢(60)的地板框架；加强部件(12)，其为被设置于车厢前壁(14)及地板框架部件(18)的车厢(60)侧的板状的加强部件(12)，且以与前纵梁(22)的车身后方侧的端部(62、64)对置的方式而配置，其上部被固定在车厢前壁(14)上，其下部被固定在地板框架部件(18)上。加强部件(12)具有与车厢前壁(14)所具有的曲率相比而较小的曲率。

Description

车身结构
技术领域
本公开内容涉及一种车身结构，尤其涉及被配置在车厢前壁与地板框架部件之间的加强部件及其周边的结构。
背景技术
一直以来，已知一种车身结构，其具备对车身前部与车厢进行分隔的车厢前壁、和在车身前部处沿车身前后方向延伸且车身后方侧的端部与车厢前壁对置的前纵梁。
在这样的车身结构中，当车辆发生正面碰撞时，来自前纵梁的碰撞载荷将被传递至车厢前壁，从而存在车厢前壁朝向车厢侧发生变形的可能性。为了减少车厢前壁的变形，有时会设为在车厢前壁与车厢的地板框架部件之间配置加强部件(角撑板)，从而由地板框架部件来对碰撞载荷进行支承的结构。在专利文献1中，公开了这种由地板框架部件而对来自前纵梁的碰撞载荷进行支承的结构。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2009-248593号公报
发明内容
发明所要解决的课题
期望一种将来自前纵梁的碰撞载荷高效地传递至地板框架部件，从而切实地抑制车厢变形的技术。
本公开内容的目的在于，提供一种能够将来自前纵梁的碰撞载荷高效地传递至地板框架部件的车身结构。
用于解决课题的方法
本公开内容的车身结构的特征在于，具备：车厢前壁，其对车身前部与车厢进行分隔；前纵梁，其在所述车身前部处沿车身前后方向而延伸，且车身后方侧的端部以与所述车厢前壁对置的方式而被固定；地板框架部件，其形成所述车厢的地板框架；加强部件，其为被设置于所述车厢前壁及所述地板框架部件的车厢侧的板状的加强部件，且以与所述前纵梁的车身后方侧的端部对置的方式而被配置，所述加强部件的上部被固定在所述车厢前壁上，下部被固定在所述地板框架部件上，所述加强部件具有与所述车厢前壁所具有的曲率相比而较小的曲率。根据该结构，由于加强部件为板状，且具有与车厢前壁的曲率相比而更小的曲率，因此能够将来自前纵梁的碰撞载荷经由加强部件而高效地传递至地板框架部件。
在本公开内容的车身结构中，也可以采用如下方式，即，在所述车厢前壁的车厢侧配置具有预定的厚度的薄片状的防音部件，在所述车厢前壁与所述加强部件的间隙中至少配置有所述防音部件的一部分。根据该结构，与以在车厢侧对加强部件进行覆盖的方式来配置防音部件的情况相比，能够扩大车厢空间，并且由于防音部件通过车厢前壁和加强部件而被支承，因此能够抑制防音部件的振动噪音。此外，在防音部件中存在过剩部分的情况下，可以将之配置在车厢前壁与加强部件的间隙中，从而能够抑制由过剩部分所产生的振动噪音。
在本公开内容的车身结构中，也可以采用如下方式，即，所述加强部件被设置在与位于所述车厢内的踏板对置的位置处。根据该结构，由于在防音部件被配置在车厢前壁与加强部件的间隙中的情况下，与以在车厢侧对加强部件进行覆盖的方式来配置防音部件的情况相比而能够扩大踏板的前方空间，因此能够将踏板配置得更靠车身前方。
在本公开内容的车身结构中，也可以采用如下方式，即，在所述加强部件的表面上设置有凸部和凹部，在所述加强部件的凹部处配置有连接部件，所述加强部件被连接在所述车厢前壁及所述地板框架部件上。根据该车身结构，能够通过凸部和凹部来增强加强部件的刚性，并且通过将连接部件配置在凹部处从而能够减少连接部件向车厢侧的伸出。
发明效果
根据本公开内容的车身结构，能够将来自前纵梁的碰撞载荷经由加强部件而高效地传递至地板框架部件。
附图说明
图1为表示装配过程中的车身的车厢左前侧的立体图。
图2为图1的A-A剖视图。
图3为加强部件的立体图。
图4为用于对没有加强部件的情况下的、发生正面碰撞时的前纵梁的变形进行说明的图。
具体实施方式
以下，在参照附图的同时对本公开内容的车身结构的实施方式进行说明。在以下所叙述的形状、材质等为用于进行说明的例示，且可以配合于车辆的规格等而进行适当变更。在下文中，对所有的附图中相同的要素标注相同的符号，并省略重复的说明。在各附图中，箭头标记Fr表示车身前方向，箭头标记Up表示车身上方向，箭头标记Lh表示车身左方向。
图1为表示装配过程中的车身的车厢左前侧的立体图，图2为图1的A-A剖视图。在图1中，以省略加强部件12的表面的凹凸形状的方式而进行了描绘，并以虚线对制动踏板26被配置的位置(制动踏板26并未被踩踏的位置)进行表示。此外，在图2中，以实线描绘出制动踏板26的并未被踩踏的位置，以点划线描绘出被踩踏的位置。如图1所示，本实施方式的车身为制动踏板26被设置于车身左侧的结构，且驾驶员座为左侧(左置方向盘)的规格。
车身结构10具备：车厢前壁14，其对配置有发动机等的车身前部与车厢进行分隔(在图1中，仅车厢前壁14的上部可见)；车厢前壁内消音部件20，其被配置于车厢前壁14的车厢侧；コ字状截面的地板加强件18，其形成车厢的地板框架；平板状的地板面板16，其被配置于地板加强件18的下侧；加强部件12，其被配置于车厢前壁内消音部件20的上侧，且被配置于与制动踏板26的脚踏部27(参照图2)大致对置的位置上。
车厢前壁内消音部件20为，对从具有发动机等的车身前部传向车厢的噪音进行抑制的部件。以下，将车厢前壁内消音部件20适当地称为防音部件20。此外，将地板加强件18适当地称为地板框架部件18。
如图2所示，车身结构10还具备：前纵梁22，其在车身前部58处沿车身前后方向而延伸；底部加强件24，其被结合在前纵梁22的下侧，且沿着地板面板16而于车身前后方向上延伸。前纵梁22及底部加强件24具有矩形形状的封闭截面，且在车辆宽度方向上以左右一对的方式而存在。即，前纵梁22及底部加强件24存在于驾驶员座侧(车身左侧)及副驾驶座侧(车身右侧)。地板加强件18(地板框架部件)及加强部件12以与前纵梁22及底部加强件24相对应的方式而也以左右一对的方式而存在。虽然在下文中以驾驶员座侧(车身左侧)的结构为例来进行说明，但是副驾驶座侧(车身右侧)除了制动踏板26之外也具有同样的结构。
前纵梁22、底部加强件24、车厢前壁14、地板面板16及地板加强件18的板厚例如为1～3mm左右。另一方面，车厢前壁内消音部件20例如为毛毡，且具有2～3cm左右的厚度。如此，车厢前壁内消音部件20(防音部件)与其他部件相比而具有较大的厚度。
如图2所示，加强部件12被架设于车厢前壁14与地板框架部件18之间。加强部件12为，用于在车辆发生正面碰撞时将来自前纵梁22的碰撞载荷的一部分向地板框架部件18进行传递从而减小车厢前壁14向车厢60内侧的变形的部件。加强部件12也被称为角撑板。
图3为加强部件12的立体图。加强部件12为中心附近向下方弯曲的板状，且具有大致长方形形状。在加强部件12的表面上形成有多个凸部44及凹部46，且各凸部44和各凹部46以在长度方向上延伸的方式而被形成。由此，使得加强部件12的刚性被强化。加强部件12以使形成有多个凸部44及凹部46的表面侧成为车厢侧的方式而被配置在车身上。
在加强部件12的长度方向的一方侧的端部(图3的左侧端部)附近，形成有用于将加强部件12固定在车厢前壁14上的两个孔48a，且在另一方侧的端部(图3的右侧端部)附近，形成有用于将加强部件12固定在地板加强件18(地板框架部件)上的两个孔48b。各孔48a、48b被形成于凹部46处，且在利用连接部件(螺栓或螺母)而将加强部件12连接在车厢前壁14及地板框架部件18上时，在凹部46中配置连接部件。由此，使连接部件向车厢侧的伸出减少。
如图2所示，车厢前壁14在车身的上下方向上延伸，并延伸至前纵梁22的车身后方侧的下端部64附近，再朝向车厢侧60而弯曲。另外，虽然在图2中，车厢前壁14在前纵梁22的车身后方侧的下端部64附近处急剧地朝向车厢侧60而弯曲，但也可以使其较为平滑地弯曲。地板面板16的车身前方侧略微翘起，且其车身前方端部重叠到车厢前壁14上。地板加强件18(地板框架部件)通过以焊接的方式而与地板面板16结合，从而形成了封闭截面。地板加强件18的车身前方侧也略微翘起，且其车身前方端部重叠到地板面板16上。相互重叠的车厢前壁14、地板面板16及地板加强件18的部分被点焊在一起。另外，底部加强件24的上表面与地板面板16的下表面也以焊接的方式而被结合在一起。
前纵梁22的车身后方侧的端部(包括上端部62及下端部64在内)与车厢前壁14对置并被结合(固定)。另外，前纵梁22的车身后方侧的下端部64也可以为不与车厢前壁14对置，而是与翘起的地板面板16对置的结构，在该情况下，下端部64可以被结合在地板面板16上。
如图1所示，车厢前壁内消音部件20对车厢前壁14的大部分进行覆盖，并在车身的上下方向上延伸，且向下方延伸至对地板加强件18及地板面板16的一部分进行覆盖的位置为止。
如图2所示，加强部件12被配置在车厢前壁14及地板框架部件18的车厢60侧，且以与前纵梁22的车身后方侧的端部(包括上端部62及下端部64在内)对置的方式而配置。加强部件12以上部(图3的左端部分)被固定在车厢前壁14上、下部(图3的右端部分)被固定在地板框架部件18上的方式，而使得加强部件12被架设在车厢前壁14与地板框架部件18之间。加强部件12具有与车厢前壁14所具有的曲率(弯向车厢60侧的曲率)相比而较小的曲率，加强部件12的上部和下部之间与车厢前壁14分离。在加强部件12与车厢前壁14之间的间隙内，配置有车厢前壁内消音部件20(防音部件)的一部分。
在此，对加强部件12向车厢前壁14及地板框架部件18的固定方法进行详细说明。在车厢前壁14上，在前纵梁22的车身后方侧的上端部62附近且车厢60侧的面上，设置有朝向车厢60侧的两个突起部54(在车身左右方向上排列的突起部54)(在图2中，描绘出了其中一个突起部54)。两个突起部54被切削有螺纹。两个突起部54被贯穿到与它们相对应地形成的车厢前壁内消音部件20的两个孔49、和加强部件12的在车身左右方向上排列的两个孔48a中，且其顶端伸出到加强部件12的车厢60侧。如此，通过使突起部54被贯穿到孔49、48a中，从而使得车厢前壁内消音部件20与加强部件12相对于车厢前壁14而被位置对齐。通过将两个螺母42分别拧合到位于加强部件12的车厢60侧的两个突起部54的顶端上，从而使加强部件12的上部被固定于车厢前壁14上。
另一方面，在加强部件12的下部的车身左右方向上排列的两个孔48b(在图2中描绘出了其中的一个孔48b)中，分别从车厢60侧而被插入两个螺栓40。两个螺栓40穿过加强部件12的两个孔48b、和被形成于地板加强件18上的两个孔50，并与被设置于地板加强件18的背侧的螺母43拧合。由此，加强部件12的下部被固定于地板加强件18(地板框架部件)上。
接下来，对本实施方式的车身结构10的作用效果进行说明。
图4为用于对没有加强部件的情况下的、发生车辆的正面碰撞时的前纵梁22及车厢前壁14的变形进行说明的图。在车辆发生正面碰撞时，如图4中所示的黑线箭头标记及虚线箭头标记所示，在前纵梁22上作用有朝向车厢60侧的碰撞载荷。由于前纵梁22的车身后方侧的下端部64附近位于接近地板框架部件18处，此外，车厢前壁14、地板面板16及地板框架部件18具有相互重叠的部分，因此刚性较强。被输入至前纵梁22的下侧的碰撞载荷(虚线箭头标记)能够通过地板框架部件18、或者除此之外还通过车厢前壁14及地板面板16从而被支承。
另一方面，前纵梁22的车身后方侧的上端部62附近处仅存在车厢前壁14和防音部件20，从而针对于被输入至前纵梁22的上部的碰撞载荷(黑线箭头标记)的刚性较弱。因此，如图4的点划线所示，前纵梁22的上部会以前纵梁22的下端部64附近处为支点而朝向车厢60侧倒入，从而向车厢60侵入。伴随于此，车厢前壁14也会发生变形。
如图2所示，根据本实施方式的车身结构10，被输入至前纵梁22的上部的碰撞载荷(黑线箭头标记)会经由车厢前壁14、防音部件20及加强部件12而被传递至地板框架部件18，并通过地板框架部件18而被支承。由此，能够减小前纵梁22的上部向车厢60侧的倒入，从而减小车厢60的变形。
特别是如图2所示，本实施方式的车身结构10的加强部件12为板状，且具有与车厢前壁14所具有的曲率相比而较小的曲率。即，加强部件12的直线性被提高，通过将较长的直线状的(直线性较高的)加强部件12架设于车厢前壁14与地板框架部件18之间，从而能够将被输入至前纵梁22的上部的碰撞载荷(黑线箭头标记)经由加强部件12而高效地传递至地板框架部件18。由此，能够切实地抑制(减小)车厢60的变形，从而能够提高碰撞安全性能。
此外，本实施方式的加强部件12为板状。因此，与在车身中配置具有从加强部件12的上部与下部之间的外边缘部朝向车厢前壁14的侧壁部的加强部件等的情况相比，还能够实现车身的轻量化。本实施方式的加强部件12为，由于加强部件12的上部与下部之间不与车厢前壁14等接触，因此即使车厢前壁14等的形状根据车型而发生变化的情况下，也能够共通地使用相同的加强部件12。
此外，如图2所示，根据本实施方式的车身结构10，在车厢前壁14与加强部件12的间隙中配置有防音部件20的一部分。因此，与以覆盖加强部件12的车厢侧的表面的方式来对防音部件20进行配置的情况相比，能够扩大车厢空间。如前文所述，由于车厢前壁内消音部件20(防音部件)具有与车厢前壁14等相比而较大的厚度，因此，根据本实施方式，能够有效地扩大车厢空间。此外，由于像本实施方式那样，在加强部件12并未被设置在与制动踏板26对置的位置处的情况下，制动踏板26的前方空间被扩大，因此，能够将制动踏板26配置在车身前方。由此，能够扩大车厢空间。
此外，根据本实施方式的车身结构10，由于通过车厢前壁14和加强部件12来对防音部件20进行支承，因此能够抑制防音部件20的振动噪音。此外，在防音部件20中具有过量部分的情况下，能够将之配置到车厢前壁14与加强部件12的间隙中，从而能够抑制由过量部分所产生的振动噪音。
此外，如图3所示，根据本实施方式的车身结构10，在加强部件12的表面上设置有凸部44和凹部46，在加强部件12的凹部46上配置有连接部件(螺栓及螺母)。从而能够通过凸部44和凹部46来增强加强部件12的刚性，并且能够通过将连接部件配置在凹部46上，从而减少连接部件向车厢侧的伸出。
以上，虽然对本公开内容的车身结构的实施方式进行了说明，但本公开内容的车身结构并不被限定于这种实施方式，显然，在不脱离本公开内容的车身结构的主旨的范围内，能够以各种各样的方式来实施。
符号说明
10…车身结构；12…加强部件；14…车厢前壁；16…地板面板；18…地板加强件(地板框架部件)；20…车厢前壁内消音部件(防音部件)；22…前纵梁；24…底部加强件；26…制动踏板；27…脚踏部；40…螺栓；42、43…螺母；44…凸部；46…凹部；48a、48b、49、50…孔；54…突起部；58…车身前部；60…车厢；62…上端部(端部)；64…下端部(端部)。

Claims (6)

1.一种车身结构，其特征在于，具备：
车厢前壁，其对车身前部与车厢进行分隔；
消音部件，其被配置在所述车厢前壁的车厢侧；
前纵梁，其在所述车身前部处沿车身前后方向而延伸，且车身后方侧的端部以与所述车厢前壁对置的方式而被固定；
地板框架部件，其形成所述车厢的地板框架；
加强部件，其为被设置于所述车厢前壁及所述地板框架部件的车厢侧的板状的加强部件，且以与所述前纵梁的车身后方侧的端部对置的方式而配置，所述加强部件的上部被固定在所述车厢前壁上，下部被固定在所述地板框架部件上，
所述加强部件具有与所述车厢前壁所具有的曲率相比而较小的曲率，
所述加强部件的一方侧的端部被设置在与所述车厢前壁的所述前纵梁的所述车身后方侧的上端部附近对置的位置处，
所述车厢前壁具有突起部，所述突起部被设置在所述前纵梁的车身后方侧的上端部附近，
所述突起部朝向所述车厢突出并穿过所述消音部件和所述加强部件从而使得所述消音部件与所述加强部件相对于所述车厢前壁而被位置对齐。
2.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，
在所述车厢前壁的车厢侧配置有具有预定的厚度的薄片状的防音部件，
在所述车厢前壁与所述加强部件的间隙中至少配置有所述防音部件的一部分。
3.如权利要求2所述的车身结构，其特征在于，
所述加强部件被设置在与位于所述车厢内的踏板对置的位置处。
4.如权利要求1所述的车身结构，其特征在于，
在所述加强部件的表面上设置有凸部和凹部，
在所述加强部件的凹部处配置有连接部件，所述加强部件被连接在所述车厢前壁及所述地板框架部件上。
5.如权利要求2所述的车身结构，其特征在于，
在所述加强部件的表面上设置有凸部和凹部，
在所述加强部件的凹部处配置有连接部件，所述加强部件被连接在所述车厢前壁及所述地板框架部件上。
6.如权利要求3所述的车身结构，其特征在于，
在所述加强部件的表面上设置有凸部和凹部，
在所述加强部件的凹部处配置有连接部件，所述加强部件被连接在所述车厢前壁及所述地板框架部件上。
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