專利名稱：車身結(jié)構(gòu)的制作方法
2002年4月9日申請的NO.2002-106004的日本專利申請公開的全部內(nèi)容，包括說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要在此被全文引用。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及了一種車身結(jié)構(gòu)，其骨架形成一個發(fā)動機艙和一個客廂。
2.現(xiàn)有技術(shù)說明圖5是車底架的平面圖，它顯示了傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)。
在傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)中，如圖5所示，左、右前縱梁001沿縱向分別布置在車身的左右側(cè)部。左、右前縱梁001都有閉合的截面形狀，其前端部分由前保險杠加強件002連接在一起。各前縱梁001的后端部分向外彎曲，連接到左右前側(cè)梁003的前端部分。各前側(cè)梁003的后端部分連接到一個后座橫梁004上。左、右前地板縱梁005布置在前側(cè)梁003的內(nèi)側(cè)，其前端部分連接到前縱梁001的后端部分，其后端部分連接到后座橫梁004上等。進一步地，將發(fā)動機艙和客廂分隔開的前圍板006布置在左、右前縱梁001之間。一個閉合截面形狀的橫梁隔板007固定到前圍板006上，橫梁隔板007的左、右端部連接到前縱梁001。
這樣，當發(fā)生前方碰撞時，將在前保險杠加強件002上輸入一個碰撞負荷，該輸入的負荷通過前縱梁001傳遞到前側(cè)梁003、前地板縱梁005和橫梁隔板007，并在那里被吸收，從而能夠避免客廂產(chǎn)生變形。
根據(jù)上述傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)，前縱梁001的后端部分連接到前側(cè)梁003和前地板縱梁005，橫梁隔板007沿著前圍板006布置，而前圍板006布置在左、右前縱梁001之間。由于這些特征，碰撞時的輸入負荷將分布到各元件上并被它們吸收，各元件有閉合的截面形狀，適合于充分調(diào)節(jié)負荷。但是，橫梁隔板007雖然有閉合的截面形狀，但其左、右端部分連接到前縱梁001。這樣，在響應(yīng)輸入負荷時，其強度不足以可靠地避免客廂產(chǎn)生變形。
特別是在重疊碰撞時，車身一側(cè)會受到很大的負荷。這樣，所采取的傳統(tǒng)的措施是增加前縱梁001板的厚度，增加保險杠加強件。這些措施導(dǎo)致了成本的上升，增加了車身的重量。
例如，NO.1992-9378的日本未審查的實用新型公開了這樣的一種傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)。該申請公開的裝置的名稱為“一種車身前部結(jié)構(gòu)”，它包括一個沿著車輛寬度方向形成并向后彎曲的橫梁，其有后部連接到橫梁突出部的前縱梁和在那里連接了橫梁后部的前柱。在該“車身前部結(jié)構(gòu)”中，橫梁形成為彎曲的形狀，它和前面提到的傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)一樣，在響應(yīng)輸入負荷時，只能通過橫梁本身的剛度來防止變形。具有該特征的“車身前部結(jié)構(gòu)”的強度不足以避免客廂產(chǎn)生變形。

發(fā)明內(nèi)容
在嘗試解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題時實現(xiàn)了本發(fā)明。其目的是通過設(shè)計提供一種車身結(jié)構(gòu)，它給車廂的骨架部分予以足夠的強度，在不增加成本和車身重量的情況下，提高安全性能。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計而達到上述目的的車身結(jié)構(gòu)，包括一個提供來將車輛的發(fā)動機艙和客廂分隔開的前圍板元件，其中部幾乎為平面形狀，其中部相對側(cè)部分向車輛后部彎曲和延伸；一個在車身寬度方向上沿著前圍板元件延伸的橫梁，它與前圍板元件共同形成閉合的的截面形狀；一些布置在發(fā)動機艙側(cè)部的縱梁，它們在車輛的地板面板下方延伸，從車輛前側(cè)向橫梁的彎曲部分延伸并連接到該彎曲部分。
這樣，當車輛在縱向上發(fā)生碰撞時輸入到縱梁的負荷將被輸入到橫梁的彎曲部分，并從該彎曲部分傳遞分布到橫梁的縱向上。這樣，該輸入的負荷由橫梁吸收和支撐，從而能夠可靠地避免客廂產(chǎn)生變形。
在車身結(jié)構(gòu)中，橫梁可固定到前圍板元件的前表面，其構(gòu)成包括位于中部區(qū)域的直線部分，彎曲部分和從彎曲部分向后直線延伸的傾斜部分。這樣，輸入到縱梁的彎曲部分的負荷將從彎曲部分被傳遞分布到直線部分和彎曲部分上。從而，該輸入的負荷可被有效地吸收。
在車身結(jié)構(gòu)中，在縱梁和橫梁的彎曲部分之間可放置并連接有支撐元件。這樣，由于支撐元件的使用，消除了制造復(fù)雜形狀的縱梁的需要，從而能夠降低加工成本。另外，支撐元件可具有各種不同的尺寸和形狀，從而能夠展示出各種不同的碰撞參數(shù)，適合各種類型的車輛的需要。
在車身結(jié)構(gòu)中，縱梁可有一個逐漸向下彎曲并向后延伸的后部，縱梁和支撐元件可以共同構(gòu)成幾乎為直線的形狀，而支撐元件可連接到橫梁的彎曲部分。這樣，碰撞負荷可通過支撐元件從縱梁完全傳遞到橫梁。從而，該輸入負荷能被有效地吸收。
在車身結(jié)構(gòu)中，地板縱梁可布置在側(cè)梁的內(nèi)側(cè)，而側(cè)梁布置在客廂的側(cè)部，縱梁可有逐漸向下彎曲的后部和連接到地板縱梁的后端部分。這樣，碰撞負荷從縱梁傳遞到橫梁，并傳遞到側(cè)梁和地板縱梁上。從而，該輸入負荷能被有效地吸收。
在車身結(jié)構(gòu)中，橫梁的相對側(cè)部分可在車輛前柱的縱向上延伸。這樣，輸入到橫梁的負荷在前柱的延伸方向上傳遞，從而，該輸入負荷可由前柱來有效地吸收。
在車身結(jié)構(gòu)中，橫梁可有從彎曲部分向后直線延伸的傾斜部分，從而能夠向上傾斜，傾斜部分的后端部分可連接到前柱。這樣，橫梁的傾斜部分能夠容易地與前柱毗連，從而輸入到橫梁的碰撞負荷能夠被有效地吸收。
附圖簡要說明結(jié)合下面的詳細描述和附圖將更充分地理解本發(fā)明，這些附圖僅用來說明本發(fā)明，而不是限制本發(fā)明的，其中，


圖1是車底架的平面圖，它顯示了根據(jù)本發(fā)明的實施方式的車身結(jié)構(gòu)；圖2是側(cè)視圖，它顯示了用來將前縱梁連接到橫梁隔板的結(jié)構(gòu)；圖3是沿圖2中的線III-III的剖視圖；圖4是一個示意圖，它顯示了用來將前縱梁連接到橫梁隔板的結(jié)構(gòu)；圖5是車底架的平面圖，它顯示了傳統(tǒng)的車身結(jié)構(gòu)。
最佳實施方式說明下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的最佳實施方式，這些附圖絕不限制發(fā)明。
在根據(jù)本實施方式的車身結(jié)構(gòu)中，如圖1到4所示，一對左、右前縱梁(縱梁)11中的每一個都由兩個元件焊接連接在一起，形成閉合的截面形狀。前縱梁11沿縱向布置在車身的側(cè)部，它具有的前端部分由前保險杠加強件12連接在一起。每一個前縱梁11都有一個逐漸向下彎曲的后部和一個連接到前地板縱梁16的后端部分。前側(cè)梁14的后端部分連接到后座橫梁15。左、右前地板縱梁16都有U形的截面形狀，它們布置在前側(cè)梁14的內(nèi)側(cè)，前地板縱梁16的前端部分連接到前縱梁11，而前地板縱梁16的后端部分連接到后座橫梁15。
在左、右前縱梁11之間提供有一個前圍板(前圍板元件)17，它用來將車輛的發(fā)動機艙和客廂分隔開。前圍板17的構(gòu)成包括一個位于中部區(qū)域的平面部分17a，其形狀幾乎為平面；從平面部分17a的兩側(cè)部分向車輛后部彎曲的彎曲部分17b；從彎曲部分17b向后延伸的傾斜部分17c，它連接到前柱13。
一個橫梁隔板(橫梁)18固定到前圍板17的前表面，橫梁隔板18有閉合的截面形狀，在車輛寬度方向上沿著前圍板17延伸。橫梁隔板18與前圍板17類似，其構(gòu)成包括一個位于中部區(qū)域的直線部分18a，它固定到平面部分17a；從直線部分18a的兩側(cè)部分向車輛后部彎曲的彎曲部分18b，它固定到彎曲部分17b；從彎曲部分18b向后延伸的傾斜部分18c。傾斜部分18c還在與前柱13平行的方向上向上傾斜，并沿著前柱13的縱向連接到前柱13。
前圍板17的上端部分連接到車轅頂端19，前圍板17的下端部分連接到地板面板20。
一個縱向支撐元件(支撐元件)21放置在前縱梁11和橫梁隔板18的彎曲部分18b之間，并將它們連接起來。縱向支撐元件21有L形的截面和分叉的縱向截面?？v向支撐元件21的構(gòu)成包括一個第一連接部分21a，它連接到前縱梁11的角部分；一個第二連接部分21b，它連接到前縱梁11的側(cè)表面；一個第三連接部分21c，它連接到橫梁隔板18的彎曲部分18b。前縱梁11和縱向支撐元件21連接在一起，從而能夠被帶到幾乎筆直的線上，與橫梁隔板18接觸。
在上述本實施方式的車身結(jié)構(gòu)中，左、右前縱梁11的后部逐漸向下彎曲，它們的后端部分連接到前地板縱梁16。前圍板17用來將車輛的發(fā)動機艙和客廂分隔開。具有閉合的截面形狀的橫梁隔板18固定到前圍板17的前表面。橫梁隔板18的相對側(cè)部分向車輛的后部彎曲(在彎曲部分18b處)?？v向支撐元件21放置在每一個前縱梁11和橫梁隔板18的每一個彎曲部分18b之間，并將它們連接起來。
這樣，當車輛發(fā)生前方碰撞時，將在前縱梁11上輸入一個碰撞負荷，該負荷通過縱向支撐元件21從前縱梁11傳遞到橫梁隔板18的彎曲部分18b，并傳遞分布到前側(cè)梁14和前地板縱梁16。此時，傳遞到橫梁隔板18的彎曲部分18b的負荷將從彎曲部分18b分布到直線部分18a和傾斜部分18c，并進一步在每一個直線部分18a和傾斜部分18c的縱向方向上傳遞。這樣就能夠可靠地吸收該輸入負荷，避免客廂產(chǎn)生變形。
進一步地，縱向支撐元件21放置在前縱梁11和橫梁隔板18的彎曲部分18b之間。前縱梁11和縱向支撐元件21布置在幾乎筆直的線上，在這種狀態(tài)下，縱向支撐元件21連接到橫梁隔板18的彎曲部分18b。這樣，碰撞負荷通過縱向支撐元件21從前縱梁11完全傳遞到橫梁隔板18，負荷可被有效地調(diào)節(jié)。進一步地，不需要在前縱梁11上形成有一個部分用來連接到橫梁隔板18，從而能夠簡化前縱梁11的結(jié)構(gòu)，降低加工成本。另外，縱向支撐元件21的尺寸和形狀可根據(jù)車輛模型變化，從而能夠調(diào)節(jié)車身結(jié)構(gòu)的強度，展示出各種不同的碰撞參數(shù)，適合各種類型的車輛的需要。另外，橫梁隔板18的傾斜部分18c從車輛前側(cè)到車輛后側(cè)向上傾斜，并連接到傾斜部分17c，從而在前柱13的縱向上延伸。因而，傳遞到橫梁隔板18的彎曲部分18b的負荷能夠在前柱13的縱向上并被有效地吸收。這消除了單獨提供加強件的需要，從而降低了加工成本，避免了重量的增加。
另外，橫梁隔板18只布置在前圍板17的前表面上，其中，橫梁隔板18和前圍板17之間的防水密封可以省略不要，以降低成本。
雖然本發(fā)明結(jié)合了該實施方式來描述，但需要理解的是本發(fā)明并不受此實施方式的限制，還可能在許多方面變化和修改。這樣的變化和修改不會被認為背離了發(fā)明的精神和范圍，所有這些對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯而易見的變化和修改都將包含在所附權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種車身結(jié)構(gòu)，包括一個提供來將車輛的發(fā)動機艙和客廂分隔開的前圍板元件，所述前圍板元件的中部幾乎為平面形狀，從所述中部的相對側(cè)部分向所述車輛的后部彎曲和延伸；一個在車身寬度方向上沿著所述前圍板元件延伸的橫梁，它與所述前圍板元件共同形成閉合的截面形狀；布置在所述發(fā)動機艙側(cè)部的縱梁，它們在所述車輛的地板面板下方延伸，從所述車輛的前側(cè)向所述橫梁的彎曲部分延伸并連接到所述彎曲部分。
2.如權(quán)利要求1的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于所述橫梁固定到所述前圍板元件的前表面，其構(gòu)成包括位于中部區(qū)域的直線部分，所述彎曲部分和從所述彎曲部分向后直線延伸的傾斜部分。
3.如權(quán)利要求1的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于在所述縱梁和所述橫梁的所述彎曲部分之間可放置并連接有支撐元件。
4.如權(quán)利要求3的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于所述縱梁有一個逐漸向下彎曲并向后延伸的后部，所述縱梁和所述支撐元件共同構(gòu)成幾乎為直線的形狀，而所述支撐元件連接到所述橫梁的所述彎曲部分。
5.如權(quán)利要求3的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于地板縱梁布置在側(cè)梁的內(nèi)側(cè)，而側(cè)梁布置在所述客廂的側(cè)部，所述縱梁有逐漸向下彎曲的后部和連接到所述地板縱梁的后端部分。
6.如權(quán)利要求1的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于所述橫梁的相對側(cè)部分在所述車輛前柱的縱向上延伸。
7.如權(quán)利要求6的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于所述橫梁有從所述彎曲部分向后直線延伸的傾斜部分，從而能夠向上傾斜，所述傾斜部分的后端部分連接到所述前柱。
全文摘要
在車身結(jié)構(gòu)中，左、右前縱梁的后部逐漸向下彎曲，它們的后端部分連接到前地板縱梁。前圍板用來將車輛的發(fā)動機艙和客廂分隔開。具有閉合的截面形狀的橫梁隔板固定到前圍板的前表面。橫梁隔板的相對側(cè)部分向車輛的后部彎曲形成彎曲部分。縱向支撐元件放置在前縱梁和橫梁隔板的彎曲部分之間，并將它們連接起來。
文檔編號B62D25/20GK1449960SQ0310954
公開日2003年10月22日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月9日
發(fā)明者渡邊茂樹, 岡村賢一, 粟野正浩 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社