CN1138663C - 汽车的车体结构 - Google Patents

Abstract

一种底面板的下方设置有沿车体的前后方向延伸的底架的汽车的车体结构，这种车体结构可有效地增强上述底架，且可使该底架的板厚设定得较小。增强板16以倾斜的状态设置在底架9的内侧，其顶端部17和底端部18固定于底架9上。

Description

汽车的车体结构

本发明涉及一种汽车的车体结构，在该结构中，在构成车室的底面的底面板的下方设置有沿车体的大致前后方向延伸的底架，该底架由底板、一对侧壁、一对凸缘构成，上述一对侧壁从上述底板中的车体宽度方向的每侧边缘向上方立起，上述一对凸缘从每个侧壁的顶端边缘沿水平方向伸出，这些凸缘固定于上述底面板的下侧面上。

平头型卡车、公共汽车、客车或其它类型的汽车所采用的上述形式的车体结构在过去是公知的(比如参照特开昭56-108357号公报)。按照这种车体结构，由于底架设置于其底面板的底侧，所以可提高车体的强度，即使对车体作用沿前后方向的较大的外力的情况下，仍可抑制车体的永久性变形。

此时，为了通过底架有效地提高车体的强度，该底架的板厚必须设定得较大，充分提高底架的强度。但是，如果按照上述方式，将底架的板厚设定得较大，则无法避免下述的缺点，即整个车体的重量会增加，其成本上升。

于是，人们考虑通过在底架上增设加强部件的方式来加强该底架，提高其整体的强度，从而使底架本身的板厚减小。比如，将沿底架的底板与两个侧壁的基本呈U字形的加强部件固定于底架的内侧面，或设置下述的处于水平状态的加强部件，其每个端部边缘固定于底架的两个侧壁上。但是，按照本发明人的分析，则显然可知，仅仅通过将这样的加强部件增设于底架上，不能按照予想提高其强度，不能期待获得较大的效果。

本发明是基于上述的新的认识而开发的，本发明的目的在于提供一种汽车的车体结构，该结构可使车体的强度提高，且可使底架的板厚充分减小。

为了实现上述目的，本发明提供一种汽车的车体结构，该车体结构为本说明书的最开始部分所描述类型的车体结构，在由上述底架中的底板和两个侧壁，以及底面板划分出的空间内，设置有沿上述底架的前部和后部之间的平动部延伸的加强板，该加强板按照平分上述空间的方式，从其顶端部，朝向底端部，向斜下方倾斜设置，该顶端部和底端部中的至少顶端部固定于底架上。

此时，在上述第一项所述的车体结构中，最好当上述底架上沿其纵向作用有压缩荷载时，按照相对所述增强板，沿其宽度方向施加压缩荷载的方式确定该增强板的倾斜状态，并且仅仅该增强板的顶端部与底端部中的顶端部固定于底架上。

另外，在上述第一项方案所述的车体结构中，最好当上述底架上沿其纵向作用有压缩荷载时，按照相对上述增强板，沿其宽度方向施加拉伸荷载的方式确定该增强板的倾斜状态，并且该增强板的顶端部和底端部均固定于底架上。

下面根据附图对本发明的实施例进行详细描述。

图1为表示卡车的驾驶室的侧面图；

图2为以点划线表示图1所示的驾驶室的轮廓、以实线表示部分构件的平面示意图；

图3为沿图2中的III-III线的放大剖面图；

图4为沿图2中的IV-IV线的放大剖面图；

图5为表示设置有增强板时的底架的变形之前和永久性变形之后的状态的剖面说明图；

图6为表示增强板的倾斜状态改变的实例的、与图3相同的剖面图；

图7为表示增强板的其它实例的、与图3相同的剖面图；

图8为表示增强板的再一实例的、与图3相同的剖面图；

图9为表示没有增强板时的底架的变形之前与永久性变形之后的状态的剖面说明图。

图1为表示作为具有本发明的车体结构的汽车的一个实例的、卡车的驾驶室的侧面图，图2为以点划线表示驾驶室的外部轮廓、以实线表示其部分构件的平面图。另外，本说明书中所使用的术语“前”，或“后”指以汽车的前进方向F为基准的前后，与该前后方向相垂直的方向为车体的宽度方向W。

在图1和图2中，卡车的车体1，即驾驶室包括下述的各种面板，即限定车室顶部的顶面板2、构成车体1的侧部的后侧部面板3、构成车室的底面的底面板4、限定车室后部的后面板5、位于车体前部的前面板6等。另外，标号7表示前支柱，标号8表示设置于车室前部的前玻璃。此外，在图示的车体结构中，在底面板4的下方，如图2中的实线所示，设置有基本沿车体1的前后方向延伸的底架9、9a，在本实施例中，以相对车体1的宽度方向W的中心CL基本保持对称的方式设置有一对底架9、9a。这些底架9、9a除了相互保持对称以外，它们还具有实质上相同的结构。

如作为沿图2中的III-III线和IV-IV线的放大剖面图的图3和图4所示，每个底架9、9a由底板10、10a，一对侧壁11、11a和一对凸缘12、12a构成，上述一对侧壁11、11a从该底板10、10a中的沿车体宽度方向W的每个侧缘处向上方立起，上述一对凸缘12、12a从每个侧壁11、11a的顶端边缘处沿水平方向向外伸出，上述底板10、10a，两个侧壁11、11a和两个凸缘12、12a成整体连接，并沿车体1的前后方向以较大尺寸延伸。每个底架9、9a的横截面形状基本呈U字形。另外，如图3和4中的符号×所示，这些凸缘12、12a通过点焊方式固定于底面板4的底侧面。

按照上述方式构成的底架9、9a通过图中未示出的中间部件，分别支承于底盘架13上，由此车体1被支承于底盘架13上。图中未示出的车身支承于车体1的后方的底盘架部分处。另外，上述的车体1中的每块面板，前支柱7和底架9、9a由比如钢板等高强度材料制成。

如图3和图4所示，每块底架9、9a上沿其内侧面设置、固定有基本呈U字形的第一加强部件14、14a，并且处于水平状态的第二加强部件15、15a中的每个端部边缘通过加强部件14、14a，固定于每个底架9、9a中的每个侧壁11、11a上。这些加强部件14、14a，15、15a也由比如钢板等高强度材料制成，并且沿每个底架9、9a的全长范围，或其局部设置。

在这里，当相对比如行走中的卡车，作用有来自前方的较大的外力P时，由于车身位于车体1的后方，所以该车体1就承受来自前后的较大荷载。由此，车体1将发生压缩变形，但是，此时由于底架9、9a的补强性能，车体1的永久性变形，即其塑性变形受到抑制。

按照上述方式，由于底架9、9a的作用，可使车体1的强度提高，但是在过去，为了确实提高该强度，底架由板厚度较大的板材形成。由此，无法避免车体的重量增加，其成本上升的缺点。

按照上述方式，第一和第二加强部件14、14a，15、15a固定于本实施例的底架9、9a上，借助该加强部件14、14a，15、15a底架9、9a得到增强，但是仅仅依靠该加强部件不能充分地增强底架9、9a，这样上述底架9、9a的板厚不能降低到足够程度。

为了了解其原因，本发明人对底架发生塑性变形的状态进行了分析，结果，判明了下述事实。

图9(b)为表示下述场合下的底架9的永久性变形状态的说明图，该场合指卡车承受来自前方的较大的外力P，附有第一和第二加强部件14、15的底架9沿其纵向作用有压缩荷载，图9(a)表示其变形之前的状态。根据图9(b)可知，当底架9上作用有较大的压缩荷载时，底架9被压坏，其底板10和两个侧壁11的横截面形状形成平行四边形。如图9(a)所示，在变形之前，其横截面基本呈长方形的底架9发生永久性变形将匹配箱压坏。另一底架9a与图9(b)所示的底架9以对称的方式产生挤溃变形。

在这里，第一和第二加强部件14、15固定于底架9上，但是这些部件14、15不具有下述作用，即有效地防止底架9被挤溃变形为平行四边形状。一旦底架9呈平行四边形状发生永久性变形，则由于其截面形状发生变化，其截面强度大大降低。由于上述的原因，仅仅通过设置第一和第二加强部件14、15，不能有效地对底架进行加强，在过去，板厚度设定得非常大，不过是为了防止其按照呈平行四边形状被压坏的方式变形。

因此，在本实例的车体结构中，针对上述方面，如图3和4所示，在通过底架9、9a的底板10、10a和两个侧壁11、11a和底面板4划分的空间S内部，设置有沿该底架9、9a中的纵向的至少局部延伸的增强板16、16a。并且，该增强板16、16a按照将上述空间S平分的方式，从其顶端部17、17a朝向底端部18、18a，沿斜下方向倾斜设置。在图示的实例中，每个增强板16、16a设置于图2中的标号Q所示的范围内，但是上述增强板16、16a也可沿底架9、9a的整个长度范围延伸。另外，按照后面将要描述的方式，上述增强板16、16a，其顶端部17、17a与底端部18、18a中的至少顶端部17、17a固定于底架9、9a上。

在图3和4所示的实例中，增强板16、16a的顶端部17、17a位于离开车体1的宽度方向中心CL的一侧，即车体宽度方向外侧，底端部18、18a位于靠近车体1的宽度方向中心CL的位置，上述顶端部17、17a与底端部18、18a通过亚弧焊接AC方式焊接于第一加强部件14、14a上，由此，每个增强板16、16a相对底架9、9a固定。

如图9(b)所示，当底架9上沿其纵向作用有压缩荷载时，该底架9可以其横截面形状呈平行四边形被压坏的方式变形。但是，此时由于在底架9的内侧，设置有以倾斜状态设置的增强板16，这样该增强板16具有防止底架9被压坏而变形的作用，并阻止底架9发生较大的永久性变形。图5(a)、(b)为表示设置有增强板16时的底架9的变形之前和发生永久性变形之后的状态的说明图，从该图可知道，借助该增强板16，可有效地抑制底架9发生永久性变形以至被压坏。图4所示的增强板16a也具有完全相同的作用，从而防止底架9a发生挤溃变形。

如上所述，当底架9、9a上沿其纵向作用有压缩荷载时，由于借助该增强板16、16a可阻止，乃至抑制底架9、9a的永久性变形，所以每个底架9、9a发挥了其本身的增强效果。因此，即使在底架9、9a的板厚相对已有技术大大减小的情况下，仍可保持车体1的强度，并可使车体1的重量减轻，使其成本降低。另外，即使在省略第一和第二加强部件14、14a，15、15a的情况下，借助该增强板16、16a，仍可防止底架9、9a的挤溃变形。在后面将要描述的实例中也具有相同的效果。

如图6所示，增强板6的倾斜状态也可与图3的场合相反。对于设置于另一底架9a上的增强板16a，也具有相同的结构。

在这里，在图3和4所示的实例中，外力P作用于车体1上，由此当底架9、9a上沿其纵向作用有压缩荷载时，从图9(b)所示的底架的变形状态显然可知，由于底架9、9a的作用，在增强板16、16a上沿其宽度方向作用有压缩荷载。因此，在此场合，当增强板16、16a的顶端部17、17a固定于底架9、9a上时，即使在其底端部18、18a不固定于底架9、9a上的情况下，增强板16、16a仍可发挥上述的增强功能。即，当底架9、9a上沿其纵向作用有压缩荷载时，按照相对增强板16、16a，沿其宽度方向作用压缩荷载的方式，确定增强板16、16a的倾斜状态，并且增强板16、16a中的顶端部17、17a和底端部18、18a中的、仅仅顶端部固定于底架9、9a上。采用这样的结构，不必对增强板16、16a的底端部18、18a进行焊接AC，因而可使增强板16、16a相对底架9、9a的装配作业简化，使其成本降低。

如果按照图6所示方式设置增强板16，当底架9上沿其纵向作用有压缩荷载时，从图9(b)所示的底架的变形状态可知，增强板16上作用有拉伸荷载。在此场合下，必须将上述增强板16的顶端部17与底端部18都固定于底架9上时，该增强板16方能实现增强底架9的作用。即，在此场合下，当底架9上沿其纵向作用有压缩荷载时，按照相对增强板16沿其宽度方向作用有拉伸荷载的方式，确定该增强板16的倾斜状态，采用使该增强板16的顶端部17和底端部18都固定在底架9上的结构。对于设置于另一底架9a上的增强板16a，也采用相同的结构。

按照上述结构，则必须对增强板16中的顶端部17和底端部18进行焊接AC，但由于当底架9上作用有压缩荷载时，增强板16上作用有拉伸荷载，这样与作用有压缩荷载的场合相比较，具有下述优点，即使其板厚较薄，仍可阻止其车身发生弯曲变形。

按照上述方式，在增强板16、16a中，其顶端部17、17a与底端部18、18a中的至少顶端部17、17a被固定于底架9、9a上。

增强板16、16a相对底架9、9a的装配状态不限于上述的实例，可对其进行适当选择。比如如图7所示，增强板16的顶端部17也可以较大的面积与底架9的侧壁11紧密接触，该顶端部17由上述侧壁11和第二加强部件15夹持住，把它们按照标注×标记的方式通过点焊方式固定。另外，在图7的实例中，增强板16的底端部18通过点焊固定于底架9的底板10上，同时，在其底端部18上形成有延长部19，该延长部19与底架9的侧壁紧密接触，并且其顶端部由侧壁11和第二加强部件15夹持住，它们通过点焊方式固定。在本实例中，未设置第一加强部件。

另外，在图8所示的实例中，增强板16的顶端部17的结构与图7的相同，但是底端部18与底架9的内面间隔开。当此处所示的底架9上作用有压缩荷载时，由于增强板16的底端部18与底架9相接触，该增强板16上作用有压缩荷载，这样在通常状态下，即使在其底端部18与底架9离开的情况下，也没有关系。

本发明不限于卡车，还可广泛应用于公共汽车、客车等类型的汽车的车体结构。

按照本发明第一项技术方案所述的车体结构，通过倾斜设置的增强板，可有效地抑制底架发生挤溃变形，由此相对已有技术，底架的板厚可大大减小。

按照本发明第二项技术方案所述的车体结构，由于增强板的底端部未固定于底架上，这样可以很容易地将增强板装配于底架上。

按照本发明的第三项技术方案，当底架上沿其纵向作用有压缩荷载时，由于增强板上作用有拉伸荷载，则即使在增强板的板厚设定得较小的情况下，该增强板仍可确实对底架起增强作用。

Claims (3)

1.一种汽车的车体结构，在构成车室的底面的底面板的下方设置有基本沿车体前后方向延伸、且后部比前部位于车体宽度方向外侧而形成的一对底架，该底架由底板、一对侧壁、一对凸缘构成，所述一对侧壁从所述底板中的车体宽度方向的每侧边缘向上方立起，所述一对凸缘从每个侧壁的顶端边缘沿水平方向伸出，这些凸缘固定于所述底面板的底侧面上，其特征在于：

在由所述底架中的底板和两个侧壁以及底面板划分的空间内，设置有沿所述底架的前部和后部之间的平动部延伸的增强板，该增强板按照平分上述空间的方式，从其顶端部，朝向底端部，向斜下方倾斜设置，该顶端部和底端部中的至少顶端部固定于底架上。

2.根据权利要求1所述的车体结构，其特征在于当所述底架上沿其纵向作用有压缩荷载时，按照相对所述增强板，沿其宽度方向施加压缩荷载的方式确定该增强板的倾斜状态，并且仅仅该增强板的顶端部与底端部中的顶端部固定于底架上。

3.根据权利要求1所述的车体结构，其特征在于当上述底架上沿其纵向作用有压缩荷载时，按照相对上述增强板，沿其宽度方向施加拉伸荷载的方式确定该增强板的倾斜状态，并且该增强板的顶端部和底端部均固定于底架上。

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