CN216102373U

CN216102373U - 车身的边梁

Info

Publication number: CN216102373U
Application number: CN202122617897.0U
Authority: CN
Inventors: 唐津侑治; 奥本隆一
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2021-10-28
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2022-03-22
Anticipated expiration: 2031-10-28

Abstract

本实用新型提供一种车身的边梁。该车身的边梁具备沿车长方向延伸的第一边梁构件和第二边梁构件，第二边梁构件的端部插在第一边梁构件的端部的内部，第一边梁构件与第二边梁构件通过焊接而接合，在第一边梁构件的端部，设置有沿车长方向延伸出、并重叠在第二边梁构件的外表面上的多个延伸部，第一边梁构件与第二边梁构件在沿着各延伸部的端缘及延伸部彼此之间的区域的端缘连续地延伸的焊接线上被焊接在一起。基于本实用新型的结构，既不会使车身重量大幅增加又能提高边梁中的焊接部位的强度。

Description

车身的边梁

技术领域

本实用新型涉及车身的边梁。

背景技术

通常，货车、公交车等车辆的车身框架采用梯形框架。梯形框架具备沿车长方向延伸的左右一对边梁。各边梁由前部边梁构件、中间边梁构件、及后部边梁构件焊接而成。具体而言，前部边梁构件的后端部与中间边梁构件的前端部通过焊接而接合，中间边梁构件的后端部与后部边梁构件的前端部通过焊接而接合。

图8是表示现有技术的边梁a的前部边梁构件b与中间边梁构件c之间的焊接部位的立体图。该图8示出配置在车宽方向的左侧的边梁a。配置在车宽方向的右侧的边梁与图8中的边梁a结构对称。

如图8所示，现有技术的边梁a中，前部边梁构件b是通过将前部边梁外板b1与前部边梁内板b2焊接而构成的具有封闭截面的构件；中间边梁构件c是通过将中间边梁上板c1与中间边梁下板c2焊接而构成的具有封闭截面的构件。前部边梁构件b的截面(与前部边梁构件b的长边方向垂直的截面)的形状为矩形环形状，中间边梁构件c的截面(与中间边梁构件c的长边方向垂直的截面)的形状也为矩形环形状。并且，前部边梁构件b的矩形环截面的内周的形状和大小与中间边梁构件c的矩形环截面的外周的形状和大小基本相同。因而，中间边梁构件c的前端部插入在前部边梁构件b的后端部的内部。在此状态下，前部边梁构件b的后端部的端缘与中间边梁构件c的外表面通过弧焊而接合。弧焊的焊接线(焊道)沿着前部边梁构件b的后端部的端缘w延伸。

另外，在中间边梁构件c的后端部与后部边梁构件的前端部之间的焊接部位(未图示)也同样是，中间边梁构件c的后端部插在后部边梁构件的前端部的内部，后部边梁构件的前端部的端缘与中间边梁构件c的外表面通过弧焊而接合。

然而，在车辆发生侧碰撞时，如果现有技术的边梁a的上述焊接部位受到较大的外力(侧碰撞负荷)作用，则该焊接部位有可能被损坏。对此，可以考虑通过增大前部边梁构件b、中间边梁构件c、及后部边梁构件的板厚，来防止侧碰撞时被损坏。但是，在此情况下，又会出现车身重量的大幅增加的问题。

实用新型内容

针对上述情况，本实用新型的目的在于，提供一种既不会使车身重量大幅增加又能提高边梁的焊接部位的强度的车身的边梁。

作为解决上述技术问题的技术方案，本实用新型提供一种车身的边梁，该车身的边梁具备沿车长方向延伸的第一边梁构件和第二边梁构件，所述第二边梁构件的端部插在所述第一边梁构件的端部的内部，所述第一边梁构件与所述第二边梁构件通过焊接而接合，其特征在于：在所述第一边梁构件的所述端部，设置有沿车长方向延伸出、并重叠在所述第二边梁构件的外表面上的多个延伸部，所述第一边梁构件与所述第二边梁构件在沿着各所述延伸部的端缘及所述延伸部彼此之间的区域的端缘连续地延伸的焊接线上被焊接在一起。

本实用新型的上述车身的边梁的优点在于，既不会使车身重量大幅增加又能提高边梁的焊接部位的强度。具体而言，由于在第一边梁构件的端部设置有多个延伸部，第一边梁构件与第二边梁构件在沿着各延伸部的端缘及延伸部彼此之间的区域的端缘连续地延伸的焊接线上被焊接在一起，所以能够获得比未设置延伸部的现有技术的结构更长的焊接线。即，能够扩大第一边梁构件与第二边梁构件的焊接范围，从而能够提高边梁的焊接部位的强度。

另外，本实用新型的上述车身的边梁中，较佳为，所述第一边梁构件及所述第二边梁构件被构成为方管形状，各所述延伸部分别从所述第一边梁构件的所述端部的四个棱角部分延伸出。

基于该结构，由于延伸部从第一边梁构件中刚性较高的部位(棱角部分)延伸出，所以能够进一步提高第一边梁构件与第二边梁构件之间的焊接部位的强度。

另外，本实用新型的上述车身的边梁中，较佳为，在所述第二边梁构件的所述端部的外表面上形成有多个凸起部，各所述凸起部分别嵌入到所述第一边梁构件上的相邻的两个所述延伸部之间、且外表面与这两个延伸部的外表面位于同一平面。

基于该结构，可对第一边梁构件的延伸部和第二边梁构件的凸起部进行对焊(对接焊接)，因而，与需要对第一边梁构件和第二边梁构件进行搭焊的结构相比，能够降低焊接操作的难度。

另外，本实用新型的上述车身的边梁中，较佳为，所述延伸部由焊接在所述第一边梁构件的所述端部的外表面上的加固板构成。

基于该结构，仅通过在第一边梁构件的端部的外表面上焊接多个加固板便能够获得多个延伸部，因而，与通过切削第一边梁构件的端部来形成多个延伸部的结构相比，能够简化加工工艺。

附图说明

图1是表示采用了本实用新型的第一实施方式的车身的边梁的车身框架的立体图。

图2是表示第一实施方式中的前部边梁构件与中间边梁构件在焊接前的状态的立体图。

图3是表示第一实施方式中的前部边梁构件与中间边梁构件在焊接后的状态的立体图。

图4是表示第二实施方式中的前部边梁构件与中间边梁构件在焊接前的状态的立体图。

图5是表示第二实施方式中的前部边梁构件与中间边梁构件在焊接后的状态的立体图。

图6是表示第三实施方式中的前部边梁构件与中间边梁构件在焊接前的状态的立体图。

图7是表示第三实施方式中的前部边梁构件与中间边梁构件在焊接后的状态的立体图。

图8是表示现有技术的边梁中的前部边梁构件与中间边梁构件之间的焊接部位的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图对本实用新型的车身的边梁的几种实施方式进行说明。在下述的各实施方式中，本实用新型的车身的边梁被应用于采用梯形框架的车身框架。

＜第一实施方式＞

图1是表示采用了本实施方式的车身的边梁的车身框架的立体图。图1中，箭头FR的方向表示车身前方，箭头UP的方向表示上方，箭头RH的方向表示车身右侧，箭头LH的方向表示车身左侧。

如图1所示，车身框架1具备在车宽方向的两侧沿车长方向延伸的左右一对边梁(车身的边梁)2。各边梁2具备在车长方向上依次相连的前部2C、前侧踢部2B、中间部2A、后侧踢部2D、及后部2E。

中间部2A被构成为，在车辆前轮(省略图示)的配设位置与车辆后轮(省略图示)的配设位置之间的规定范围内沿车长方向延伸。前侧踢部2B被构成为，与中间部2A的前端部相连并朝着车身前方及内侧延伸的同时向上方弯曲。前部2C被构成为，与前侧踢部2B的前端部相连并向车身前侧延伸。车辆前轮设置在前部2C的车宽方向的外侧。后侧踢部2D被构成为，与中间部2A的后端部相连并朝着车身后方及内侧延伸的同时向上方弯曲。后部2E被构成为，与后侧踢部2D的后端部相连并向车身后侧延伸。车辆后轮设置在后部2E的车宽方向的外侧。

在左侧的边梁2与右侧的边梁2之间，架设有沿车宽方向延伸的多个横梁(41～47)。因此，本实施方式的车身框架1采用梯形框架。

横梁41和横梁42配置在左侧的边梁2的前部2C与右侧的边梁2的前部2C之间。在横梁41与横梁42之间，设置有向车宽方向的外侧突出的金属制的悬架安装支架11。

另外，在边梁2的前侧踢部2B的后端部附近、边梁2的前部2C的前端部附近、及边梁2的后侧踢部2D的前端部附近，分别设置有多个车厢安装部支座(12、13、14)。这些车厢安装部支座(12～14)分别向车宽方向外侧突出，用于安装未图示的车厢安装构件。通过左右两侧的车厢安装部支座(12～14)及车厢安装构件，未图示的车厢被安装在左右两侧的边梁2上。

下面，对各边梁2的中间部2A的结构进行说明。在此，以位于车宽方向的左侧的边梁2的中间部2A为例进行说明。位于车宽方向的右侧的边梁2与位于左侧的边梁2结构对称。

边梁2的中间部2A是通过将前部边梁构件5、中间边梁构件6、及后部边梁构件7焊接而构成的。具体而言，前部边梁构件5的后端部与中间边梁构件6的前端部被焊接在一起，中间边梁构件6的后端部与后部边梁构件7的前端部被焊接在一起。

本实施方式中，对于将前部边梁构件5作为本实用新型所说的第一边梁构件、将中间边梁构件6作为本实用新型所说的第二边梁构件的例子进行说明。

图2是表示在图1中用虚线圆围住的区域中的前部边梁构件5与中间边梁构件6在焊接前的状态的立体图。图3是表示前部边梁构件5与中间边梁构件6在焊接后的状态的立体图。

如图2和图3所示，边梁2的中间部2A中，前部边梁构件5是通过将前部边梁外板51与前部边梁内板52焊接而构成的具有封闭截面的构件。中间边梁构件6是通过将中间边梁上板61与中间边梁下板62焊接而构成的具有封闭截面的构件。

具体而言，如图2所示，前部边梁构件5的前部边梁外板51是由沿竖直方向延伸的侧板部51a、从侧板部51a的上端沿水平方向延伸的上板部51b、及从侧板部51a的下端沿水平方向延伸的下板部51c构成的具有朝内侧开口的“コ”字形截面的构件。同样，前部边梁构件5的前部边梁内板52是由沿竖直方向延伸的侧板部52a、从侧板部52a的上端沿水平方向延伸的上板部52b、及从侧板部52a的下端沿水平方向延伸的下板部构成的具有朝外侧开口的“コ”字形截面的构件。前部边梁外板51的上板部51b与前部边梁内板52的上板部52b通过焊接而接合的同时，前部边梁外板51的下板部51c与前部边梁内板52的下板部通过焊接而接合，从而构成具有闭合截面(矩形环形状)的方管形状的前部边梁构件5。

另外，在前部边梁构件5的后端部，设置有沿车长方向朝着车身后侧延伸出、并重叠在中间边梁构件6的外表面上的延伸部81、延伸部82、延伸部83、及一个未图示的延伸部。本实施方式中，延伸部81、延伸部82、延伸部83、及一个未图示的延伸部在前部边梁构件5的周向上隔开间隔地配置，并分别从前部边梁构件5的后端部的四个棱角部分朝着车身后侧延伸出。

更具体而言，在前部边梁外板51上，分别设置有与侧板部51a和上板部51b之间的棱角部分相连并沿着车长方向(即，前部边梁构件5的长边方向)朝着车身后侧延伸的第一延伸部81、及与侧板部51a和下板部51c之间的棱角部分相连并沿着车长方向朝着车身后侧延伸的第二延伸部82。同样，在前部边梁内板52上，分别设置有与侧板部52a和上板部52b之间的棱角部分相连并沿着车长方向朝着车身后侧延伸的第三延伸部83、及与侧板部52a和未图示的下板部之间的棱角部分相连并沿着车长方向朝着车身后侧延伸的第四延伸部(未图示)。

另外，中间边梁构件6的中间边梁上板61是由沿水平方向延伸的水平板部61a、从水平板部61a的车宽方向外侧端沿竖直方向延伸的外板部61b、从水平板部61a的车宽方向内侧端沿竖直方向延伸的内板部61c构成的具有朝下方开口的“コ”字形截面的构件。同样，中间边梁构件6的中间边梁下板62是由沿水平方向延伸的水平板部62a、从水平板部62a的车宽方向外侧端沿竖直方向延伸的外板部62b、及从水平板部62a的车宽方向内侧端沿竖直方向延伸的内板部62c构成的具有朝上方开口的“コ”字形截面的构件。中间边梁上板61的外板部61b与中间边梁下板62的外板部62b通过焊接而接合，中间边梁上板61的内板部61c与中间边梁下板62的内板部62c通过焊接而接合，从而构成具有封闭截面(矩形环形状)的方管形状的中间边梁构件6。

另外，如上所述，前部边梁构件5的截面(与前部边梁构件5的长边方向垂直的截面)形状为矩形环形状，中间边梁构件6的截面(与中间边梁构件6的长边方向垂直的截面)形状也为矩形环形状，并且，前部边梁构件5的矩形环截面的内周的形状和大小与中间边梁构件6的矩形环截面的内周的形状和大小基本相同。

以下，对将具有上述结构的前部边梁构件5和中间边梁构件6进行焊接时的焊接操作进行说明。该焊接操作由未图示的焊接机器人或操作者进行。

首先，如图3所示那样，将中间边梁构件6的前端部插入到前部边梁构件5的后端部的内部。由于前部边梁构件5的矩形环形状的截面的内周的大小与中间边梁构件6的矩形环形状的截面的外周的大小基本相同，所以，在中间边梁构件6的前端部插在前部边梁构件5的后端部内的状态下，前部边梁构件5的后端部的整个内表面与中间边梁构件6的前端部的外表面相接触。并且，前部边梁构件5中，延伸部81～83及未图示的一个延伸部的内表面也与中间边梁构件6的前端部的外表面相接触。

在此状态下，将前部边梁构件5的后端部的端缘与中间边梁构件6的外表面通过弧焊而接合。详细而言，焊枪的焊条(省略图示)的移动轨迹如图3中的虚线箭头所示，即，焊条沿着前部边梁构件5上设置的延伸部(81～83和未图示的一个)的端缘W1及延伸部(81～83和未图示的一个)彼此之间的区域的端缘W2移动。这样，前部边梁构件5的后端部的端缘与中间边梁构件6的外表面在沿着各延伸部(81～83和未图示的一个)的端缘W1及延伸部(81～83及未图示的一个)彼此之间的区域的端缘W2延伸的焊接线上被焊接在一起。

与使用未设置延伸部、且后端缘不位于同一平面的前部边梁构件(参照图8)的现有技术相比，通过用上述方式将前部边梁构件5的后端部的端缘与中间边梁构件6的外表面焊接，能够使焊接线变长。因此，能够扩大前部边梁构件5与中间边梁构件6之间的焊接范围。

以上，对前部边梁构件5的后端部与中间边梁构件6的前端部之间的焊接进行了说明，接下来，对中间边梁构件6的后端部与后部边梁构件7的前端部之间的焊接进行说明。

如图1所示，后部边梁构件7也被构成为方管形状，在其前端部也设置有多个延伸部。中间边梁构件6的后端部插在后部边梁构件7的前端部的内部。同样，后部边梁构件7的前端部与中间边梁构件6的外表面在沿着各延伸部的端缘及延伸部彼此之间的区域的端缘连续地延伸的焊接线上被焊接在一起。在此情况下，后部边梁构件7为本实用新型所说的第一边梁构件，中间边梁构件6为本实用新型所说的第二边梁构件。

采用上述结构，能够提高边梁2的焊接部位的强度。而且，不需要增加前部边梁构件5、中间边梁构件6、及后部边梁构件7的板厚，也能提高边梁2的焊接部位的强度。换言之，既不会使车身重量大幅增加，又能提高边梁2的焊接部位的强度。其结果，能够防止车辆发生侧碰撞时焊接部位被损坏。

另外，由于延伸部(81～83及未图示的一个)被构成为，分别从前部边梁构件5的后端部的四个棱角部分向车身后侧延伸，即，分别从边梁构件5中刚性较高的部位延伸出，所以，能够进一步提高边梁2的焊接部位的强度。

另外，如图3所示，本实施方式中，延伸部(81～83及未图示的一个)的端缘W1为圆弧形，并与延伸部(81～83及未图示的一个)彼此之间的区域的端缘W2平缓相连而构成圆滑的曲线R。因此，当车辆发生侧碰撞时，碰撞负荷所引起的应力不会集中在端缘W1与端缘W2相连的部分。由此，能够更有效地提高边梁2的焊接部位的强度。

＜第二实施方式＞

下面，对本实用新型的第二实施方式进行说明。本实施方式与第一实施方式的区别主要在于前部边梁构件5和中间边梁构件6的结构。在此，仅对不同于第一实施方式之处进行说明。

图4是表示本实施方式中的前部边梁构件5与中间边梁构件6在焊接前的状态的立体图。图5是表示本实施方式中的前部边梁构件5与中间边梁构件6在焊接后的状态的立体图。

如图4和图5所示，本实施方式中，前部边梁构件5被构成为，各延伸部(81～83及未图示的一个)的端缘不是圆弧形而是直线形，延伸部(81～83及未图示的一个)彼此之间的区域形成宽度朝着敞开方向增大的梯形缺口。另一方面，在中间边梁构件6的前端部的外表面上设置有多个凸起部63。这些凸起部63分别从中间边梁构件6的外表面(上表面、下表面、左侧表面、及右侧表面)凸起，并被构成为从中间边梁构件6的前端缘朝着车辆后侧延伸的同时宽度逐渐增大的梯形。另外，梯形的凸起部63与前部边梁构件5的上述梯形缺口被构成为，相互形状和大小对应，并且，凸起部63的凸起高度(t)与延伸部(81～83及未图示的一个)的厚度尺寸相同。因而，将中间边梁构件6的前端部插入前部边梁构件5的后端部内之后，如图5所示那样，凸起部63正好嵌入到中间边梁构件6的上述缺口中。这样，如图5所示，在中间边梁构件6的前端部插在前部边梁构件5的后端部内的状态下，前部边梁构件5的延伸部(81～83及未图示的一个)的外表面与中间边梁构件6的凸起部63的外表面位于同一平面。

这样，进行前部边梁构件5与中间边梁构件6的焊接操作时，可通过将前部边梁构件5的延伸部(81～83及未图示的一个)与中间边梁构件6的凸起部63对焊(对接焊接)而使两者接合。因此，与将前部边梁构件5与中间边梁构件6搭焊(搭接焊接)相比，能够降低焊接操作的难度。

＜第三实施方式＞

下面，对本实用新型的第三实施方式进行说明。本实施方式与第一实施方式的不同之处在于，前部边梁构件5的延伸部(81～83及未图示的一个)的结构。在此，仅对不同于第一实施方式之处进行说明。

图6是表示本实施方式中的前部边梁构件5与中间边梁构件6在焊接前的状态的立体图。图7是表示本实施方式中的前部边梁构件5与中间边梁构件6在焊接后的状态的立体图。

如图6和图7所示，本实施方式中，在前部边梁构件5的后端部的外表面上焊接有作为各延伸部(81～83及未图示的一个)的四个加固板(81a～83a及未图示的一个)。各加固板(81a～83a及未图示的一个)以从前部边梁构件5的后端部的棱角部分沿车长方向朝着车身后侧延伸的状态被焊接在前部边梁构件5的后端部的外表面上。

本实施方式中，通过在前部边梁构件5的后端部的外表面上焊接四个加固板(81a～83a及未图示的一个)而构成四个延伸部(81～83及未图示的一个)。因此，与对前部边梁构件5的后端部进行切削加工而形成延伸部(81～83及未图示的一个)的结构相比，能够简化加工工艺。

本实用新型不局限于上述各实施方式中的记载，可进行适当的变更。

例如，上述各实施方式中，采用了中间边梁构件6的前端部插在前部边梁构件5的后端部的内部，前部边梁构件5的后端部与中间边梁构件6的外表面通过焊接而接合的结构。但也可以采用前部边梁构件5的后端部插在中间边梁构件6的前端部的内部，中间边梁构件6的前端部与前部边梁构件5的外表面通过焊接而接合的结构。在此情况下，延伸部(81～83及未图示的一个)被设置在中间边梁构件6上。

另外，上述各实施方式中，采用了中间边梁构件6的后端部插在后部边梁构件7的前端部的内部，后部边梁构件7的前端部与中间边梁构件6的外表面通过焊接而接合的结构。但也可以采用后部边梁构件7的前端部插在中间边梁构件6的后端部的内部，中间边梁构件6的后端部与后部边梁构件7的外表面通过焊接而接合的结构。在此情况下，延伸部(81～83及未图示的一个)被设置在中间边梁构件6上。

另外，上述各实施方式中，前部边梁构件5、中间边梁构件6、后部边梁构件7分别是通过将截面为“コ”字形的构件彼此对焊而构成的具有封闭截面的方管形状的构件，但也可以是通过将截面为“コ”字形的构件彼此搭焊(彼此的端缘重叠)而构成的具有封闭截面的方管形状的构件。

Claims

1.一种车身的边梁，具备沿车长方向延伸的第一边梁构件和第二边梁构件，所述第二边梁构件的端部插在所述第一边梁构件的端部的内部，所述第一边梁构件与所述第二边梁构件通过焊接而接合，其特征在于：

在所述第一边梁构件的所述端部，设置有沿车长方向延伸出、并重叠在所述第二边梁构件的外表面上的多个延伸部，

所述第一边梁构件与所述第二边梁构件在沿着各所述延伸部的端缘及所述延伸部彼此之间的区域的端缘连续地延伸的焊接线上被焊接在一起。

2.如权利要求1所述的车身的边梁，其特征在于：

所述第一边梁构件及所述第二边梁构件被构成为方管形状，

各所述延伸部分别从所述第一边梁构件的所述端部的四个棱角部分延伸出。

3.如权利要求1或2所述的车身的边梁，其特征在于：

在所述第二边梁构件的所述端部的外表面上形成有多个凸起部，各所述凸起部分别嵌入到所述第一边梁构件上的相邻的两个所述延伸部之间、且外表面与这两个延伸部的外表面位于同一平面。

4.如权利要求1或2所述的车身的边梁，其特征在于：

所述延伸部由焊接在所述第一边梁构件的所述端部的外表面上的加固板构成。