CN1535880A - 汽车车身后部部分的组合结构 - Google Patents

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Abstract

一种汽车车身后部部分的组合结构包括一个纵梁(1)、一个横梁(2)和一个下纵梁内板(3)。所述纵梁(1)具有一个侧下壁(11)、一个侧内壁(12)和一个侧外壁(13)，该侧外壁(13)的前部部分(13a)被形成于从所述侧下壁(11)的前端(11a)向后一定距离的位置。所述横梁(2)具有一个横向底壁(21)和一个横向后壁(22)，所述横向底壁(21)的左端和右端(21a)被从下侧装配并连接到所述侧下壁(11)，所述横向后壁(22)被连接到所述侧内壁(12)。所述下纵梁内板(3)的梁内侧垂直壁(31)的后部部分(31a)被装配并连接到所述侧外壁(13)的前部部分(13a)。

Description

汽车车身后部部分的组合结构
技术领域
本发明涉及一种被布置在汽车车身后部的一个横梁、一个纵梁、一个下纵梁内板和一个后底板的组合结构。
背景技术
在车身的后部部分的结构中，一辆汽车具有一个横梁、一个纵梁、一个下纵梁内板和一个后底板。横梁被布置在车身的横向方向上，而纵梁被布置在车身的纵向方向上，横梁的两端与下纵梁内板联接。例如，如在公开号为JP7-81627的日本专利申请的第0007-0008段中所述和图1中所示的，一个形成在纵梁的侧面(内壁)之一的前端处的第一突缘与横梁的侧面(后壁)以及下表面(底壁)联接，一个形成在纵梁另一侧(外壁)的前端处的第二突缘在比横梁更靠后的位置与下纵梁内板联接，一个从纵梁前端的下表面(下壁)悬挂下来的第三突缘与在横梁下面穿过的底板联接。
然而，在上述结构中，当最后结合前板时，在通过点焊结合横梁和底板时，必需制造一个孔口以在元件的任何部分插入点焊枪。同样，当最后结合纵梁时，必需制造一个孔口，用来通过点焊将纵梁的内壁的突缘结合到横梁。当最后结合下纵梁内板时，必需制造一个孔口，用来通过点焊将横梁的两端结合到下纵梁内板。然而，如果孔口被制造，在沿着具有孔口的表面的方向上的抗弯强度被降低，因此，希望在不制造孔口的情况下进行焊接。作为一种不使用孔口的焊接方法，具有从外表面焊接的单侧焊接，然而，紧密地接触结合表面是困难的，并且对于焊接一个受到剪切荷载的部分，该方法是不合乎要求的。
当将纵梁的外壁焊接到下纵梁内板时，如果底板不被最后安装，在装配时不在任何元件中制造一个孔口的条件下，点焊是不可能的。因此，在纵梁的外壁的前端，外侧的一个向后面折叠的突缘沿着下纵梁内板形成，并且该突缘被点焊到下纵梁内板，从而，在纵向方向上的载荷例如一个来自后部的作用于纵梁外壁的碰撞被集中在折叠的部分，并且没有被有效地传递到下纵梁内板。此外，形成于纵梁上的突缘需要在不同的方向上被弯曲，突缘很难形成。
发明内容
本发明提供了一种容易组合的汽车车身后部部分的组合结构，它具有防备来自后部和侧面载荷的高的刚性。
根据本发明的汽车车身的后部部分的组合结构包括一个纵梁、一个横梁和一个下纵梁内板。纵梁被布置在车身后部部分的左侧和右侧上，沿着汽车车身的纵向方向。横梁沿着车身的宽度方向布置，并且左端和右端被连接到纵梁。下纵梁内板沿着车身的纵向方向布置，在车身的宽度方向上比纵梁更靠外，并且从横梁向前和向后延伸。此外，纵梁具有一个侧下壁、一个从侧下壁的主体内缘向上延伸的侧内壁和一个侧外壁，该侧外壁的前缘被形成于从侧下壁的前端向后一定距离的位置。横梁具有一个横向底壁和一个横向后壁，横向底壁的左端和右端被从下侧装配并连接到所述侧下壁，横向后壁通过向后突缘被连接到所述侧内壁的中间，所述向后突缘从左端和右端沿着所述侧内壁向后延伸。下纵梁内板具有一个梁内侧垂直壁，该梁内侧垂直壁的后部部分被从车身的宽度方向的外侧装配并连接到所述侧外壁的前部部分。
一个横隔板在左侧和右侧位置通过侧内壁被形成在横向后壁的横向延长部分上，以增加刚性防备来自侧面的载荷。下纵梁内板具有一个梁内侧下壁，该梁内侧下壁从梁内侧垂直壁的下缘延伸到车身的外部。梁内侧下壁被装配并连接到形成于侧内壁的外缘的向外突缘。
此外，一个底板被连接到横向底壁的前缘、横向后壁的上缘、侧内壁的上缘和从梁内侧垂直壁的上缘延伸到车身外部的梁内侧上壁，该底板被提供以增大车身后部部分的组合结构的刚性。一个用于将侧内壁的前缘和侧下壁连接到底板的支架被提供以简化纵梁的加工。此外，为了增加接合处的数量和增大刚性，穿透底板的在向内突缘和前缘内侧突缘中熔化的单侧焊接技术被用来连接在底板和向内突缘前端之间的接合处以及在底板和前缘内侧突缘之间的接合处，所述向内突缘前端比向内突缘的横向后壁位置更加靠前，所述向内突缘从侧内壁的上缘朝车身内侧延伸，所述前缘内侧突缘从支架的前缘向内延伸。
为了满足使用不同轴距和驾驶室尺寸的汽车，在纵向方向上比与横梁联接的部分更长的一个距离上，在被侧内壁、侧下壁、梁内侧垂直壁和底板围绕的部分的区域被制成同样的形状。
为了便于连接每个元件的工作，在连接纵梁和下纵梁内板之后安装底板，或在将横梁和横隔板连接到纵梁之后连接纵梁和下纵梁内板，此后，将底板连接到纵梁、横梁和下纵梁内板。
本发明的目的和优点将从随后的说明中变得显而易见，或可以通过发明的实施被了解。
附图说明
附图表示本发明的若干实施例，并与上面给出的概括说明和下面给出的详细说明一起用来解释本发明的原理。
图1是一个透视图，展示了从根据本发明一个实施例的汽车车身后部部分的组合结构的前左侧观察的左侧部分；
图2是图1中所示的汽车车身后部部分的组合结构的透视图，展示了在安装底板之前的情况；
图3是图2中所示的汽车车身后部部分的组合结构的分解透视图；
图4是从图2中所示的汽车车身后部部分的组合结构的顶部看去的平面图；
图5是沿图1中所示的F5-F5得到的汽车车身后部部分的组合结构的截面图；
图6是沿图5中所示的F6-F6得到的汽车车身后部部分的组合结构的截面图；
图7是沿图5中所示的F7-F7得到的汽车车身后部部分的组合结构的截面图。
具体实施方式
结合附图1至7，关于根据本发明的一个实施例的汽车车身后部部分的组合结构将被给出。前(前侧)、后(后侧)以及左侧和右侧宽度方向通过以汽车前进的方向F作为参考而定义，朝着汽车中心的方向被假定为向内(内侧)，而从汽车中心离开的方向被假定为向外(外侧)，重力作用的方向被假定为向下(下侧)，而逆着重力作用的方向被假定为向上(上侧)。车身后部部分的组合结构是对称的，在该实施例中左侧被作为一个例子展示和说明。
图1中所示的汽车车身后部部分的组合结构包括一个纵梁1，一个横梁2，一个下纵梁内板3，和一个底板4。
纵梁1沿着汽车车身的纵向方向布置在车身后部部分的两侧上，纵梁1具有一个侧下壁11、一个侧内壁12和一个侧外壁13，如图3中所示。侧下壁11在外缘具有一个向外突缘14，侧内壁12在侧下壁11的主体的宽度方向上从内缘向上延伸，在侧内壁12的上缘，一个朝内侧延伸的向内突缘15被形成。侧外壁13在侧下壁11的主体的宽度方向上从外缘向上延伸，前部部分13a被形成在从侧下壁11的前端11a向后一定距离的位置。
横梁沿着车身的宽度方向布置，并且左端和右端被连接到纵梁1的前部部分，如图2中所示。横梁2具有一个横向底壁21和一个横向后壁22，如图3中所示。在横向底壁21中，左端和右端21a朝外侧延伸，并通过从下侧装配而被连接到侧下壁11，在横向底壁21的前缘，一个向下延伸的向下突缘23被形成。横向后壁22具有一个上缘向后突缘24，一个右缘向后突缘和一个左缘向后突缘25。上缘向后突缘24从横向后壁22的上缘向后延伸，右缘向后突缘和左缘向后突缘25分别沿着左侧内壁和右侧内壁12从右侧端和左侧端向后延伸。如图5中所示，通过右缘向后突缘和左缘向后突缘25，横向后壁22被连接在侧内壁12的中部。
下纵梁内板3沿着车身的纵向方向布置，比纵梁1更靠外侧，如图2中所示。下纵梁内板3具有一个梁内侧垂直壁31，一个梁内侧上壁32和一个梁内侧下壁33。如图4中所示，梁内侧垂直壁31的一个后部部分31a通过从外侧装配而被连接到侧外壁13的前部部分13a。如图3中所示，梁内侧上壁32从梁内侧垂直壁31的上端向上延伸，梁内侧下壁33从梁内侧垂直壁3 1的下端向外延伸。下纵梁内板3具有一个从梁内侧上壁32的外端向上延伸的梁内侧上突缘34，和一个从梁内侧下壁33的外端向下延伸的梁内侧下突缘35。下纵梁内板3通过梁内侧上突缘34和梁内侧下突缘35被连接到一个下纵梁外板30，形成一个下纵梁，如图6和图7中所示。
如图4和图5中所示，一个横隔板5通过侧内壁12被设置在横向后壁22的向外延长部分上，并与其平行地设在后面位置。横隔板5被分别连接到侧内壁12的外表面、侧下壁11的上表面和梁内侧垂直壁31的内表面，如图5和图6中所示。
底板4具有一个底板前壁41和一个底板上壁42，如图1中所示。底板前壁41被连接到横向底壁21的向下突缘23，在底板前壁41的左端和右端，一个沿着下纵梁内板3的梁内侧垂直壁31向前延伸的向前突缘43被形成，如图5中所示。底板前壁41通过向前突缘43被连接到梁内侧垂直壁31，底板前壁41的上缘被连接到底板上壁42的前缘，底板上壁42从底板前壁41的上缘连续向后形成，底板上壁42被连接到横向后壁22的上缘向后突缘24、横向内壁12的向内突缘15和梁内侧上壁32，如图6中所示。在这种情况下，上缘向后突缘24的两端24a被连接到向内突缘15和底板上壁42，它们被装配为一种3层的结构。
如图1中所示，一个支架6被装配到纵梁1的前端。支架6具有一个支架内壁61、一个支架下壁62和一个支架外壁63，它们被连续形成，如图3中所示。如图7中所示，支架内壁61沿着侧内壁12的前部外表面形成，支架下壁62沿着侧下壁11的前部上侧表面形成，支架外壁63沿着梁内侧垂直壁3 1的前部内表面形成。支架内壁61设有一个从前缘向内延伸的前缘内侧突缘64，支架下壁62设有一个从前缘向下延伸的前缘下侧突缘65。
在纵向方向上比横梁2和纵梁1联接的部分更长的一个距离上，在被侧内壁12、侧下壁11、梁内侧垂直壁31和底板上壁42围绕的部分的宽度方向上的区域A具有同样的形状。具有被如此形成的部分，通过使用由同样的模子制造的纵梁1以及移动横梁2以及横隔板5的安装位置，满足具有不同轴距和驾驶室尺寸的汽车是可能的。
下面，将给出关于连接每个零件的顺序的说明。
首先，将横隔板5和支架6固定到纵梁1。在该步骤中，仅仅将被布置在横向后壁22的延长部分上的横隔板5连接到侧下壁11，而不连接到侧内壁12。同样，不在侧下壁11和横向底壁21被装配的范围内连接支架下壁62。
装有横隔板5和支架6的纵梁1被连接到横梁2。在该步骤中，在先前的步骤中没有被连接的横隔板5、横向后壁22的左缘向后突缘25和侧内壁12被装配为一种3层结构并被连接，如图5和6中所示。同样，在先前的步骤中没有被连接的支架下壁62的部分62a、横向底壁21的两端21a和侧下壁11被装配为一种3层结构并被连接。不连接与向内突缘15装配在一起的上缘向后突缘24的两端24a和被装配到前缘下侧突缘65的向下突缘23的左端和右端部分23a。
在纵梁1和横梁2被连接之后，下纵梁内板3被连接到纵梁1、横隔板5和支架6，成为图2中所示的情况。梁内侧下壁33被从顶部装配到侧下壁11的向外突缘14，如图6和图7中所示，并被如图2中所示地连接到那里，梁内侧垂直壁31被连接到横隔板5和支架外壁63。如图4中所示，梁内侧垂直壁31的后部部分31a被从外侧装配并被连接到侧外壁13的前部部分13a。
此后，将底板4连接到纵梁1、横梁2和下纵梁内板3。底板前壁41的向前突缘43被连接到梁内侧垂直壁31，如图5中所示。横向底壁21的向下突缘23和支架6的前缘下侧突缘65被连接到底板前壁41。在位于横向后壁22前方的侧内壁12的向内突缘前端15a和底板上壁42之间的接合处，以及在支架6的前缘内侧突缘64和底板前壁41之间的接合处通过单侧焊接W被连接，该单侧焊接W穿过底板4深入向内突缘前端15a和前缘内侧突缘64，如图7和图5中所示。
通过以上述过程装配，除了用于单侧焊接W的部分之外，接合处能通过点焊X连接。除点焊X之外，钨极电弧惰性气体保护焊、金属焊丝惰性气体保护焊和钇铝石榴石(YAG)激光焊也可以被用于连接接合处。优选地，单侧焊接通过不增加焊料的钇铝石榴石激光焊和钨极电弧惰性气体保护焊执行，它们是所谓的无焊料焊接，或可使用添加焊料的钨极电弧惰性气体保护焊和金属焊丝惰性气体保护焊。向内突缘前端15a和前缘内侧突缘64可以通过用单侧焊接W的局部贯穿焊或完全贯穿焊来焊接。
上述过程是装配汽车车身后部部分的组合结构的过程的一个例子，因此，允许在连接纵梁1和横梁2之前连接纵梁1和下纵梁内板3，也允许在连接纵梁1和下纵梁内板3之后装配横隔板5和支架6。
在上述汽车车身后部部分的组合结构中，侧外壁13的前部部分13a和梁内侧垂直壁31的后部部分31a被装配并连接，并且侧下壁11的向外突缘14和梁内侧下壁33被装配和连接，因此，由来自后部的碰撞导致的载荷被有效地从纵梁1传递到下纵梁内板3(下纵梁)。底板前壁41被连接到梁内侧垂直壁31，横向底壁21的两端21a被装配并连接到侧下壁11，侧下壁11的向外突缘14被装配并连接到梁内侧下壁33，而横隔板5通过侧内壁12被设置在横向后壁22的延长部分上。因此，由来自外侧的碰撞(侧面挤压)造成的载荷被有效地从下纵梁内板3传递到横梁2。如上所述，在一个汽车车身后部部分的组合结构中，载荷被有效地在元件之间传递，并且载荷不被集中在特定部分，车身的刚性被增大。
在纵梁1和下纵梁内板3被连接之后，底板4被连接，因此，在不在汽车车身后部部分的组合结构的每个元件的壁上制造一个用于连接的孔口的情况下，容易地连接纵梁1和横梁2以及连接纵梁1和下纵梁内板3是可能的。同时，下列五条能被满足。侧内壁12由一个延续到底板前壁41的元件构成，横隔板5通过侧内壁12被设置在横向后壁22的延长部分上，横向底壁21的两端21a被装配并连接到侧下壁11，侧下壁11的向外突缘14和梁内侧下壁33被装配并被连接，侧外壁13的前部部分13a和梁内侧垂直壁31的后部部分31a被装配并被连接。
用于连接纵梁1和底板4的支架6被提供，并且纵梁1的模制是容易的。仅仅通过将支架6连接到具有变化的前部长度的纵梁1的前缘，组合结构就满足具有不同轴距和驾驶室尺寸的汽车。
此外，由于侧内壁12的向内突缘前端15a和支架6的前缘内侧突缘64通过单侧焊接W被焊接到底板4，没有任何不被连接在横梁2和纵梁1的组合部分中的零件被留下，刚性被增大。
在一个根据本发明的汽车车身后部部分的组合结构中，梁内侧垂直壁的后部部分被从外侧装配并连接到侧外壁的前部部分，因此，一个载荷，例如通过纵梁从后部传递的碰撞被有效地传递到下纵梁内板。横向底壁被从下侧装配并连接到侧下壁，因此，一个载荷，例如来自车身侧面的碰撞被有效地传递到横梁。如上所述，用根据本发明的汽车车身后部部分的组合结构，元件能被容易地连接，而不会使每个元件的结构变复杂，并且来自后部和侧面的载荷能被有效地传递，增大了刚性。
通过侧内壁在横向后壁的横向延长部分上的位置提供一个横隔板，来自侧面的载荷能被有效地传递到横向后壁，由于梁内侧下壁被装配并连接到侧下壁的外缘，所以载荷在侧下壁和梁内侧下壁之间被有效地传递。
此外，由于底板被设置成连接到横向底壁的前缘、横向后壁的上缘、侧内壁的上缘、梁内侧上壁和梁内侧垂直壁，所以汽车车身后部部分的连接结构的刚性增大了。由于支架被设置成连接纵梁的前端和底板，纵梁的加工能被简化。在侧内壁的向内突缘前端和底板之间的接合处以及在支架的前缘内侧突缘和底板之间的接合处通过单侧焊接被连接，所述单侧焊接穿过底板深入向内突缘前端和前缘内侧突缘。这增加了连接零件的数量，并由于汽车车身后部部分的连接结构，增大了刚性。
在纵向方向上比横梁和纵梁的联接部分更长的一个距离上，在被侧内壁、侧下壁、梁内侧垂直壁和底板围绕的部分的宽度方向上的区域被制成同样的形状。因此，仅仅通过将横梁的装配位置向前方或后方移动，容易地满足具有不同轴距和驾驶室尺寸的汽车是可能的。
通过在连接纵梁和下纵梁内板之后安装底板，或通过在将横梁和横隔板连接到纵梁之后连接纵梁和下纵梁内板，并且此后将底板连接到纵梁、横梁和下纵梁内板，每个零件都能被容易地连接而不用在每个元件的壁上制造用于连接的孔口。因此，汽车车身后部部分的连接结构的刚性被增大。
那些本领域技术人员将很容易想到另外的优点和改变，因此，在其更广泛的方面内，本发明不局限于在此展示和描述的具体细节以及典型的实施例。因而，在不背离本发明的精神或范围的情况下，各种各样的改变能被作出，本发明由其所附的权利要求和它们的等价技术方案所确定。

Claims (9)

1.一种汽车车身后部部分的组合结构，其特征在于包括：
一对纵梁(1)，该纵梁(1)沿着所述车身的纵向方向被布置在一个汽车车身后部部分的左侧和右侧上；
一个横梁(2)，该横梁(2)沿着所述车身的宽度方向布置，并且它的左端和右端被连接到所述纵梁(1)；和
一个下纵梁内板(3)，该下纵梁内板(3)沿着车身的纵向方向布置，在所述车身的宽度方向上比所述纵梁(1)更靠外侧，并且比所述横梁(2)更多地向前和向后延伸，
其中所述纵梁(1)具有一个侧下壁(11)、一个从所述侧下壁(11)的主体的内缘向上延伸的侧内壁(12)和一个侧外壁(13)，该侧外壁(13)的前部部分(13a)被形成于从所述侧下壁(11)的前端(11a)向后一定距离的位置；
所述横梁(2)具有一个横向底壁(21)和一个横向后壁(22)，该横向底壁(21)的左端和右端(21a)被从下侧装配并连接到所述侧下壁(11)，该横向后壁(22)通过向后突缘(25)被连接到所述侧内壁(12)的中间，所述向后突缘(25)从左端和右端沿着所述侧内壁(12)向后延伸；和
所述下纵梁内板(3)具有一个梁内侧垂直壁(31)，该梁内侧垂直壁(31)的后部部分(31a)被从所述车身的宽度方向的外侧装配并连接到所述侧外壁(13)的前部部分(13a)。
2.如权利要求1所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中一个横隔板(5)被形成在所述横向后壁(22)的延长部分上的位置上，并在所述侧内壁(12)的另一边与所述横向后壁(22)相对。
3.如权利要求1所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中所述下纵梁内板(3)具有一个梁内侧下壁(33)，该梁内侧下壁(33)从所述梁内侧垂直壁(31)的下缘延伸到车身的外部；和所述梁内侧下壁(33)被装配并连接到形成于所述侧内壁(11)的外缘的向外突缘(14)。
4.如权利要求1所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中进一步包括一个底板(4)，该底板(4)被连接到所述横向底壁(21)的前缘、横向后壁(22)的上缘、侧内壁(12)的上缘和从所述梁内侧垂直壁(31)的上缘延伸到车身外部的梁内侧上壁(32)。
5.如权利要求4所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中进一步包括一个将所述侧内壁(12)和侧下壁(11)的前端连接到所述底板(4)的支架(6)。
6.如权利要求5所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中，通过经过所述底板(4)穿透进入向内突缘前端(15a)和前缘内侧突缘(64)的单侧焊接，在所述底板(4)和向内突缘前端(15a)之间的接合处以及在底板(4)和前缘内侧突缘(64)之间的接合处被连接，所述向内突缘前端(15a)比所述向内突缘(15)的横向后壁(22)位置更加靠前，所述向内突缘(15)从侧内壁(12)的上缘朝所述车身内侧延伸，所述前缘内侧突缘(64)从所述支架(6)的前缘向内延伸。
7.如权利要求1所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中在纵向方向上比所述纵梁(1)与横梁(2)的结合部分更长的一个距离上，在被所述侧内壁(12)、侧下壁(11)、梁内侧垂直壁(31)和底板(4)围绕的部分的区域被制成同样的形状。
8.如权利要求4所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中在所述纵梁(1)和下纵梁内板(3)被连接之后，安装所述底板(4)。
9.如权利要求4所述的汽车车身后部部分的组合结构，其中在所述横梁(2)和横隔板(5)被连接到所述纵梁(1)之后，连接所述纵梁(1)和下纵梁内板(3)；此后，所述底板(4)被连接到所述纵梁(1)、横梁(2)和下纵梁内板(3)。
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