CN112918573A

CN112918573A - 车辆的车体

Info

Publication number: CN112918573A
Application number: CN202010783854.7A
Authority: CN
Inventors: 金源午; 金护渊; 金秉奎; 许哲希
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2019-12-05
Filing date: 2020-08-06
Publication date: 2021-06-08
Also published as: DE102020209421A1; US20210171111A1; US11279412B2; KR20210070805A

Abstract

本公开涉及一种车辆车体。该车体包括形成为具有闭合截面结构的管状的刚性部件。刚性部件包括在车体的底部的前部、后部和中央形成主骨架的前构件、仪表横构件、后构件和中央构件。刚性部件还包括在车体的顶部的两侧形成主骨架的支柱构件。每个形成为具有一个表面敞开的敞开截面结构的管状的连接构件连接到刚性部件的构件。

Description

车辆的车体

技术领域

本公开涉及一种可以简单地组装且同时确保其刚性的车辆的车体。

背景技术

常规的小型车辆具有单体式车体结构，其中典型的车辆设计是仅切除后门。

然而，这种典型的去除后门的单体式车体结构的缺点在于，因为单体式车体结构是通过模具的冲压加工对零件进行机加工和焊接而制成的，因此除了需要对冲压车间、车体焊接车间和涂装车间等设施进行大规模投资外，其设计自由度较低。

因此，在小批量生产或智能工厂生产时需要大量的设计上的修改，这可能由于模具数量的急剧增加而导致生产成本的增加。

因此，需要一种新的车体结构，该车体结构可以在智能工厂环境中以低成本制造，同时应对各种设计。

上述内容仅旨在帮助理解本公开的背景，而并非旨在表示本公开落入本领域技术人员已知的现有技术的范围之内。

发明内容

因此，本公开的实施例可以解决在现有技术中出现的问题，并提出一种可以简单地组装且同时确保其刚性的车辆的车体。

根据本公开的方面，一种车辆的车体包括形成为具有闭合截面结构的管状以使得车体具有强度和刚性的刚性部件。刚性部件包括在车体的底部的前部、后部和中央形成主骨架的前构件、仪表横构件、后构件和中央构件。刚性部件还包括在车体的顶部的两侧形成主骨架的支柱构件。每个形成为具有一个表面敞开的敞开截面结构的管状的连接构件连接到刚性部件的构件。

前构件和仪表横构件可以具有矩形边缘，以在车辆前部碰撞的情况下吸收冲击并支撑车体。后构件可以具有U形边缘，以在车辆后部碰撞的情况下吸收冲击并支撑车体。中央构件可以具有矩形边缘，以支撑车辆的乘客室的底部。支柱构件可以从车辆的前部朝向车顶向上延伸，以限定乘客室的上部。

前构件可以包括：前保险杠梁，横向地形成在车辆的前底部；以及前侧构件，通过前保险杠梁的两端向后弯曲而形成。

仪表横构件可以横向地设置在前构件和车辆的乘客室之间，并且连接到前侧构件的后端。

后构件可以包括：后保险杠梁，横向地形成在车辆的后底部；以及后侧构件，通过后保险杠梁的两端向前弯曲而形成。

中央构件可以包括：前横向构件，横向地形成在车辆的前底部；前纵梁，通过前横向构件的两端向后弯曲而形成；后横向构件，横向地形成在车辆的后底部；以及后纵梁，通过后横向构件的两端向前弯曲而形成，后纵梁的各个前端以彼此面对面的方式连接到前纵梁的各个后端。

车体可以进一步包括：前地板模块，通过将连接构件连接到前构件和仪表横构件而形成，前地板模块支撑车辆的前部构造物；后地板模块，通过将连接构件连接到后构件而形成，后地板模块支撑车辆的后部构造物；中央地板模块，通过将连接构件连接到中央构件而形成，中央地板模块连接在前地板模块的下部与后地板模块的下部之间；以及支柱侧模块，通过将连接构件连接到支柱构件而形成，每个支柱侧模块的前部和后部连接到前地板模块和后地板模块，同时支柱侧模块的两侧下端连接到中央地板模块。

车体可以进一步包括紧固板，该紧固板固定到刚性部件或每个连接构件的端部以覆盖刚性部件或每个连接构件的端部，并且在紧固板连接到另一连接构件或另一刚性部件的外表面的状态下，通过穿过紧固板的紧固件将紧固板紧固到另一连接构件或另一刚性部件。

可以通过焊接紧固板与刚性部件之间的边界而将紧固板固定到刚性部件。

紧固板可以具有通过弯曲紧固板的两端而形成的弯曲部，并且在弯曲部与刚性部件的两侧表面重叠的状态下，通过穿过弯曲部固定件将弯曲部固定到刚性部件。

从上述描述显而易见的是，由于在车体的骨架中，要求强度和刚性在预定水平以上的主要构件形成为具有闭合截面结构的管状，而其它构件形成为具有敞开截面结构的管状，因此本公开具有在确保车体的基本强度和刚性的同时优化车辆的重量/成本/结构的效果。

另外，由于刚性部件和每个连接构件通过标准化来制造，并且通过仅改变其长度和弯曲部分而各自模块化，因此，可以确保在开发车体时的可扩展性，并且可以适当地应对各种类型的小批量生产，从而可以在智能工厂环境中以低成本生产车体。

此外，由于通过螺栓连接或铆接组装刚性部件和连接构件以形成车体，因此不需要诸如冲压车间、车体焊接车间和涂装车间的大型设施。因此，可以应对智能工厂环境，并且可以简单地进行车体的组装以提高组装能力。另外，可以显着提高组装部件的扭转刚性，并确保车体的强度和刚性。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本公开的上述和其它目的、特征和优点，其中：

图1是示出根据本公开的车体结构的视图；

图2是示出根据本公开的车体结构的分解图；

图3是示出从下方观察根据本公开的车体结构的视图；

图4是示出根据本公开的连接构件之间的结合结构的视图；

图5是示出根据本公开的连接构件结合到刚性部件的结构的视图；

图6是示出根据本公开的第一实施例的在将紧固板结合到刚性部件之前的状态的视图；

图7是示出图6中将紧固板结合到刚性部件的状态的视图；

图8是示出根据本公开的第二实施例的在将紧固板结合到刚性部件之前的状态的视图；

图9是示出图8中将紧固板结合到刚性部件的状态的视图；以及

图10是示出图9中刚性部件通过紧固板结合到连接构件的状态的视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细描述本公开的优选实施例。

根据本公开的车体1主要包括刚性部件和连接构件500。

将参照图1详细描述本公开。刚性部件形成为具有矩形闭合截面结构的管状，以使车体1具有强度和刚性。刚性部件包括在车体1的底部的前部、后部和中央形成主骨架的前构件100、仪表横构件150、后构件200和中央构件300，以及在车体1的顶部的两侧形成主骨架的支柱构件400。

每个连接构件500形成为具有一个表面敞开的U形敞开截面结构的管状，并且连接到刚性部件的构件。在这种情况下，每个连接构件500可以在其敞开部分的两端向内侧弯曲以确保预定的刚性和强度。

作为参考，连接构件500可以用于连接刚性部件的各个构件或其它连接构件，或者可以用于组装底盘/内饰部件/外饰部件，或者可以应用于需要局部加强的部分。

例如，参照图1和图3，前构件100设置在车体1的前底部，并且仪表横构件150设置在前构件100的后端。

前构件100和仪表横构件150具有矩形边缘，以在车辆前部碰撞的情况下吸收冲击并支撑车体。

后构件200设置在车体1的后底部。

后构件200具有前部敞开的U形边缘，以在车辆后部碰撞的情况下吸收冲击并支撑车体。

中央构件300设置在在前构件100和后构件200下方的车体1的中间底部。

中央构件300具有矩形边缘，以支撑车辆的乘客室的底部。

每个支柱构件400被设置成从车体1的前部向上延伸。支柱构件400从车辆的前部朝向车顶向上延伸，以形成乘客室的上部。

即，构成车体1的下部和上部的骨架中，对于需要强度和刚性在预定水平以上的主要构件，将截面的形状形成为具有闭合截面结构的管状，而对于其余构件，将截面的形状形成为具有敞开截面结构的管状，从而在确保车体1的基本强度和刚性的同时优化车辆的重量/成本/结构。

将参照图2更详细地描述刚性部件的结构。

参照附图，前构件100包括横向地横穿车辆的前底部的前保险杠梁110，并且前保险杠梁110的两端向后弯曲并延伸以形成前侧构件120。

即，由于前构件100具有闭合截面结构，所以在前部碰撞的情况下，前构件100有效地吸收能量并支撑车体。

仪表横构件150在前构件100和乘客室之间横向地横穿，并且前侧构件120的各个后端连接到仪表横构件150的前表面两侧。在这种情况下，连接构件500可以进一步组装在前构件100和仪表横构件150之间。

即，由于仪表横构件150具有闭合截面结构，所以在前部碰撞的情况下，仪表横构件150与前构件100一起吸收能量并保持和保护乘客室结构。

后构件200具有横向地横穿车辆的后底部的后保险杠梁210，并且后保险杠梁210的两端向前弯曲并延伸以形成后侧构件220。

即，由于后构件200具有闭合截面结构，所以在后部碰撞的情况下，后构件200有效地吸收能量并支撑车体。

中央构件300具有在车辆中央横向地横穿前底部的前横向构件310，并且前横向构件310的两端向后弯曲并延伸以形成前纵梁320。

中央构件300具有在车辆中央横向地横穿后底部的后横向构件330，并且后横向构件330的两端向前弯曲并延伸以形成后纵梁340。

在这种情况下，后纵梁340的各个前端以彼此面对面地方式连接到前纵梁320的各个后端，使得中央构件300在车辆中央底部处具有矩形形状。连接构件500可以进一步组装在后纵梁340和前纵梁320之间。

即，由于中央构件300具有闭合截面结构，因此中央构件300加强了乘客室的底部结构，特别是安全地保护和保持乘客室的内部底部。

支柱构件400可以是A柱构件，并且支撑从车辆前部的前围板到挡风玻璃和车顶的部分。

即，由于支柱构件400具有闭合截面结构，因此支柱构件400加强了乘客室的顶部，特别是安全地保护和保持乘客室的内部顶部。

如上所述，在构成车体1的构件中需要强度和刚性的刚性部件形成为具有闭合截面结构的管状，从而确保车体1的基本强度和刚性。

本公开的刚性部件组装连接构件500以模块化，并且模块化的部分被彼此组装以构成车体1。

参照图2，连接构件500连接到前构件100和仪表横构件150以形成前地板模块10，并且车辆的前部构造物由前地板模块10支撑。

连接构件500连接到后构件200以形成后地板模块20，并且车辆的后部构造物由后地板模块20支撑。

连接构件500连接到中央构件300以形成中央地板模块30，并且中央地板模块30连接在前地板模块10的下部与后地板模块20的下部之间。

连接构件500连接到支柱构件400以形成支柱侧模块40，并且每个支柱侧模块40的前部和后部连接到前地板模块10和后地板模块20，同时支柱侧模块40的两侧下端连接到中央地板模块30。

即，连接构件500组装在刚性部件的外表面上，并且其它连接构件有机地组装在连接构件500的外表面上，从而形成单独的模块。然后将模块彼此组装以构成车体1。

例如，前地板模块10和后地板模块20分别组装在的相应前部和后部，并且支柱侧模块40组装在中央地板模块30上。在两侧支柱侧模块40之间组装多个直列组装构件510以构成车体1。

如上所述，在本公开中，刚性部件和每个连接构件500通过标准化来制造，并且通过仅改变其长度和弯曲部分而各自模块化。因此，可以确保在开发车体1时的可扩展性，并且可以适当地应对各种类型的小批量生产，从而可以在智能工厂环境中以低成本生产车体1。

同时，本公开的连接构件500和刚性部件可以通过紧固板600和紧固件620彼此组装。紧固件可以是任何紧固元件。

具体地，紧固板600固定连接构件500或刚性部件的端部以覆盖连接构件500或刚性部件的端部，并且在紧固板600连接到另一连接构件或另一刚性部件的外表面的状态下，通过穿过紧固板600的紧固件620将紧固板600紧固到另一连接构件或另一刚性部件。

紧固板600可以具有对应于或大于连接构件500或刚性部件的截面面积的矩形板状，并且可以单独设置或与对应构件一体形成并折叠。紧固件620可以是螺栓/螺母或铆钉，并且紧固板600可以具有紧固孔610，诸如螺栓孔，以便顺利地紧固紧固件620。

图4是示出连接构件500之间的结合结构的视图。参照该图，紧固板600固定到竖直的第一连接构件500a的下端以覆盖第一连接构件500a的端部，并且在紧固板600的底表面与在第一连接构件500a的下端沿X轴方向设置的第二连接构件500b的上端接触的状态下，将紧固板600螺栓连接到第二连接构件500b。

在这种情况下，第一连接构件500a和第二连接构件500b各自的一个表面敞开，从而使得可以通过第二连接构件500b的敞开部分插入螺母，并且可以通过第一连接构件500a的敞开部分利用工具拧紧螺栓。因此，容易进行连接构件500之间的组装作业。

另外，紧固板600固定到第三连接构件500c的端部以覆盖沿Y轴方向设置的第三连接构件500c的端部，并且在紧固板600的外表面与与第三连接构件500c正交设置的第二连接构件500b的背面接触的状态下，将紧固板600螺栓连接到第二连接构件500b。

在这种情况下，第二连接构件500b和第三连接构件500c各自的一个表面敞开，从而使得可以通过第三连接构件500c的敞开部分插入螺母，并且可以通过第二连接构件500b的敞开部分利用工具拧紧螺栓。因此，容易进行连接构件500之间的组装作业。

图5是示出连接构件500结合到刚性部件的结构的视图。参照该图，紧固板600固定到竖直的连接构件500的下端以覆盖竖直的连接构件500的端部，并且在紧固板600的底表面与设置在连接构件500的下端的刚性部件的上表面接触的状态下，将紧固板600螺栓连接到刚性部件。

在这种情况下，连接构件500的一个表面是敞开的，从而使得可以插入螺母并固定到刚性部件的内表面中，并且可以通过连接构件500的敞开部分利用工具拧紧螺栓。因此，容易进行刚性部件和连接构件500之间的组装作业。

根据紧固板600结合到刚性部件的第一实施例，紧固板600可以通过焊接紧固板600和刚性部件之间的边界而固定到刚性部件的端部。

参照图6和图7，紧固板600具有覆盖刚性部件的端部的矩形板状。在紧固板600覆盖刚性部件的端部的状态下，通过焊接紧固板600和刚性部件的边缘之间的边界将紧固板600固定到刚性部件的端部。

在这种情况下，螺母通过形成在紧固板600中的紧固孔610被预组装在紧固板600的内表面，从而可以通过紧固孔610螺栓连接另一个构件。

根据紧固板600结合到刚性部件的第二实施例，紧固板600可以具有通过弯曲两端而形成的弯曲部630，并且在弯曲部630与刚性部件的两侧表面重叠的状态下，可以通过穿过弯曲部630的固定件640将弯曲部630固定到刚性部件。

固定件640可以是螺栓/螺母或铆钉。

参照图8和图9，紧固板600具有覆盖刚性部件的端部的矩形板状。紧固板600具有从两端弯曲的弯曲部630。通过在紧固板600覆盖刚性部件的端部的状态下，通过铆接弯曲部630，将弯曲部630组装在刚性部件的两侧，从而将紧固板600固定到刚性部件的端部。

在这种情况下，螺母通过形成在紧固板600中的紧固孔610预组装在紧固板600的内表面，从而可以通过紧固孔610螺栓连接另一个构件。

图10是示出图9中刚性部件通过紧固板600结合到连接构件500的状态的视图。参照该图，紧固板600固定到刚性部件的端部，并且在紧固板600的外表面与连接构件500的背面接触的状态下，将紧固板600螺栓连接到连接构件500。

在这种情况下，连接构件500的一个表面是敞开的，从而使得螺母可以固定到紧固板600的内表面，并且可以通过连接构件500的敞开部分利用工具拧紧螺栓。因此，容易进行刚性部件和连接构件500之间的组装作业。

即，由于通过螺栓连接或铆接组装刚性部件和连接构件500以构成车体1，因此不需要诸如冲压车间、车体焊接车间和涂装车间的大型设施。因此，可以应对智能工厂环境，并且可以简单地进行车体1的组装以提高组装能力。另外，可以显著提高组装部件的扭转刚性，并确保车体1的强度和刚性。

尽管出于说明性目的描述了本公开的优选实施例，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离如所附权利要求书中公开的本公开的范围和宗旨的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

Claims

1.一种车辆的车体，包括：

刚性部件，形成为具有闭合截面结构的管状，所述刚性部件包括在所述车体的底部的前部、后部和中央形成主骨架的前构件、仪表横构件、后构件和中央构件，所述刚性部件还包括在所述车体的顶部的两侧形成主骨架的支柱构件；以及

连接构件，形成为具有一个表面敞开的敞开截面结构的管状，所述连接构件连接到所述刚性部件的构件。

2.根据权利要求1所述的车体，其中，

所述前构件和所述仪表横构件具有矩形边缘，以在车辆前部碰撞的情况下吸收冲击并支撑所述车体；

所述后构件具有U形边缘，以在车辆后部碰撞的情况下吸收冲击并支撑所述车体；

所述中央构件具有矩形边缘，以支撑车辆的乘客室的底部；以及

所述支柱构件从所述车辆的前部朝向车顶向上延伸，以限定所述乘客室的上部。

3.根据权利要求1所述的车体，其中，

所述前构件包括：

前保险杠梁，横向地形成在车辆的前底部；以及

前侧构件，通过所述前保险杠梁的两端向后弯曲而形成。

4.根据权利要求3所述的车体，其中，

所述仪表横构件横向地设置在所述前构件和所述车辆的乘客室之间，并且连接到所述前侧构件的后端。

5.根据权利要求1所述的车体，其中，

所述后构件包括：

后保险杠梁，横向地形成在车辆的后底部；以及

后侧构件，通过所述后保险杠梁的两端向前弯曲而形成。

6.根据权利要求1所述的车体，其中，

所述中央构件包括：

前横向构件，横向地形成在车辆的前底部；

前纵梁，通过所述前横向构件的两端向后弯曲而形成；

后横向构件，横向地形成在所述车辆的后底部；以及

后纵梁，通过所述后横向构件的两端向前弯曲而形成，并且所述后纵梁的各个前端以彼此面对面的方式连接到所述前纵梁的各个后端。

7.根据权利要求1所述的车体，进一步包括：

前地板模块，通过将所述连接构件连接到所述前构件和所述仪表横构件而形成，所述前地板模块支撑车辆的前部构造物；

后地板模块，通过将所述连接构件连接到所述后构件而形成，所述后地板模块支撑所述车辆的后部构造物；

中央地板模块，通过将所述连接构件连接到所述中央构件而形成，所述中央地板模块连接在所述前地板模块的下部与所述后地板模块的下部之间；以及

支柱侧模块，通过将所述连接构件连接到所述支柱构件而形成，每个所述支柱侧模块的前部和后部连接到所述前地板模块和所述后地板模块，同时所述支柱侧模块的两侧下端连接到所述中央地板模块。

8.根据权利要求1所述的车体，进一步包括：

紧固板，所述紧固板固定到所述刚性部件和每个所述连接构件的端部以覆盖所述刚性部件和每个所述连接构件的端部，其中在所述紧固板连接到另一所述连接构件或另一刚性部件的外表面的状态下，通过穿过所述紧固板的紧固件将所述紧固板紧固到另一连接构件或另一刚性部件。

9.根据权利要求8所述的车体，其中，

通过焊接所述紧固板与所述刚性部件之间的边界而将所述紧固板固定到所述刚性部件。

10.根据权利要求8所述的车体，其中，

所述紧固板具有通过弯曲所述紧固板的两端而形成的弯曲部，

在所述弯曲部与所述刚性部件的两侧表面重叠的状态下，通过穿过所述弯曲部的固定件将所述弯曲部固定到所述刚性部件。

11.根据权利要求1所述的车体，其中，

所述刚性部件的管状被设计为使得所述车体具有强度和刚性。

12.一种车辆的车体，包括：

前构件，形成为具有闭合截面结构的管状，其中所述前构件包括横向地形成在车辆的前底部的前保险杠梁和通过所述前保险杠梁的两端向后弯曲而形成的前侧构件；

仪表横构件，形成为具有闭合截面结构的管状，其中所述仪表横构件横向地设置在所述前构件和所述车辆的乘客室之间，并且连接到所述前侧构件的后端；

后构件，形成为具有闭合截面结构的管状，其中所述后构件包括横向地形成在所述车辆的后底部的后保险杠梁和通过所述后保险杠梁的两端向前弯曲而形成的后侧构件；

中央构件，形成为具有闭合截面结构的管状，所述前构件、所述仪表横构件、所述后构件和所述中央构件在所述车体的底部的前部、后部和中央形成主骨架；

支柱构件，在所述车体的顶部的两侧形成主骨架，每个所述支柱构件形成为具有闭合截面结构的管状；以及

连接构件，形成为具有一个表面敞开的敞开截面结构的管状，其中每个所述连接构件连接到相关的刚性部件的构件，每个刚性部件的构件为所述前构件、所述仪表横构件、所述后构件、所述中央构件和所述支柱构件中的一个。

13.根据权利要求12所述车体，其中，

14.根据权利要求12所述车体，其中，

所述中央构件包括：

前横向构件，横向地形成在车辆的前底部；

前纵梁，通过所述前横向构件的两端向后弯曲而形成；

后横向构件，横向地形成在所述车辆的后底部；以及

15.根据权利要求12所述车体，进一步包括：

16.根据权利要求12所述车体，进一步包括：

多个紧固板，其中每个连接构件通过紧固板连接到相关的所述刚性部件的构件。

17.根据权利要求16所述车体，其中，

在所述紧固板连接到相关的所述刚性部件的构件的外表面的状态下，每个紧固板通过穿过所述紧固板的紧固件连接。

18.根据权利要求17所述的车体，其中，

所述紧固板通过焊接所述紧固板与相关的所述刚性部件的构件之间的边界而将所述紧固板固定到相关的所述刚性部件的构件。

19.根据权利要求16所述的车体，其中，

在所述弯曲部与相关的所述刚性部件的构件的两侧表面重叠的状态下，通过穿过所述弯曲部的固定件将所述弯曲部固定到相关的所述刚性部件的构件。