專利名稱：車輛地板結構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在地板的橫向中心部具有向上突出的通道部分的車輛地板結構，更具體地涉及一種該通道部分的加強結構，它試圖當車輛受到碰撞時實現(xiàn)沖擊吸收性能的改善。
背景技術：
在汽車中，采用某種結構來防止座艙受到由于車輛碰撞產生的沖擊的影響。此外，如果汽車的尺寸較小，其從車身前端部到前圍板(前隔板，dash panel)的縱向長度相對較短，那么，在受到正面碰撞時，不能在位于比前圍板更前方的一部分車身上吸收的沖擊將被傳遞到位于比前圍板更后方的一部分地板上。
然后，比如在JP-A-5-69753中，為了增大地板抗沖擊的剛度，在地板的通道部分上布置有加強件(傳動蓋)，并且沿加強件外圓邊緣的整個圓周形成凸緣，這樣形成的凸緣是以點焊方式焊接到通道部分，來提高通道部分的剛度。
附帶說一下，在采用上述相關技術的結構的情況下，其中加強件的凸緣部分是沿通道部分的整個圓周以點焊方式焊接到通道部分，在碰撞時的輸入，實際上會被傳遞到堅固加強的通道部分，因而引起通道部分沒有充分表現(xiàn)出來沖擊吸收功能的擔憂。

發(fā)明內容
本發(fā)明是考慮相關技術的情形而實施的，本發(fā)明的目的在于提供一種車輛地板結構，該車輛地板結構能加強在車輛受到碰撞時表現(xiàn)出的通道部分的沖擊吸收性能。
為了達到上述目的，依據本發(fā)明的第一方面，提供一種車輛地板結構，在該結構中，在地板上的橫向中心部形成有向上突出的通道部分，界定發(fā)動機艙和座艙的前圍板的下邊緣部分連接到地板的前邊緣部分，以及橫向延伸的橫梁連接到地板的縱向中部，其中，加強件設置在地板上，使得至少部分加強件位于比橫梁更靠前的位置，加強件包括抑制變形部分和平板形促進變形部分，抑制變形部分的橫截面基本為U型，該抑制變形部分鄰接在通道部分上從上壁部分到其縱向角部處，縱向角部沿著上壁部分的側邊緣延伸，促進變形部分從抑制變形部分的前端沿著上壁部分向前延伸。
依據本發(fā)明的第二方面，提供一種如本發(fā)明第一方面所述的車輛地板結構，其中，縱向延伸的車門檻板分別連接到地板的縱向側邊緣部分，并且，加強件的抑制變形部分和促進變形部分之間的邊界部分位于靠近直線的位置，該直線連接位于地板橫向方向上地板一側的地板前端部和位于地板橫向方向上地板另一側的橫梁的端部一側。
依據本發(fā)明第一方面的地板結構，因為加強件包括有橫截面基本為U形、鄰接于通道部分的從上壁部分到縱向角部(沿上壁側延伸)處的抑制變形部分以及從抑制變形部分前端向前延伸的平板形促進變形部分，當由車輛正碰產生的沖擊力被傳遞到通道部分時，這樣傳遞的沖擊力被變形的促進變形部分吸收，然后，不能被促進變形部分吸收的部分沖擊力于是通過抑制變形部分被傳遞到橫梁來吸收，從而可以增大通道部分的沖擊力吸收性能，因此可避免車身變形的增大。
在本發(fā)明的第二方面中，因為加強件的抑制變形部分和促進變形部分之間的邊界部分設為位于靠近直線的位置，該直線連接位于地板橫向方向上一側的地板前端部和位于地板橫向方向上另一側的橫梁的端部一側，所以可以抑制車輛受到偏移碰撞時導致的偏移負荷輸入產生的變形和應變，并且可以防止車門檻板上點焊的斷開。
也就是，通過由發(fā)明人進行的碰撞測試發(fā)現(xiàn)，在偏移碰撞的情況下，由于輸入到一個車門檻板中的沖擊力而容易在所述直線上、尤其在靠近通道部分的位置上產生由剪切負荷引起的變形和應變，以及由于這樣輸入到該車門檻板中的沖擊力而容易產生車門檻板上點焊的斷開。然后，在本發(fā)明中，因為高剛度的抑制變形部分設置在由于偏移碰撞產生的偏移負荷輸入而容易發(fā)生變形和應變的位置，或者設置在位于靠近通道部分的直線位置上，所以可以抑制應變的產生，從而可防止車身變形的增大。另外，因為可以抑制其上有偏移負荷輸入的車門檻板向后移動，所以可以防止車門檻板上點焊的斷開。


圖1為依據本發(fā)明實施例的汽車前地板的俯視圖；圖2為前地板的透視圖；圖3為前地板的通道部分的截面前視圖(沿圖2中線III-III的橫截面)；圖4為通道部分的截面?zhèn)纫晥D(沿圖2中線IV-IV的縱斷面)；圖5為實施例加強件的俯視圖。
具體實施例方式
在下文中，將基于

本發(fā)明的實施例。
圖1至5為解釋依據本發(fā)明實施例的車輛地板結構的圖，其中，圖1和2分別為汽車前地板的俯視圖和透視圖，圖3為前地板的通道部分的截面前視圖(沿圖2中線III-III的橫截面)，圖4為通道部分的截面?zhèn)纫晥D(沿圖2中線IV-IV的縱斷面)，圖5為加強件的俯視圖。
在圖中，附圖標記1代表汽車的前地板，且前地板的結構如下。地板3布置在左右縱向延伸的側梁2、2的后半部分上，前圍板4垂直延伸而界定了發(fā)動機艙A和座艙B，前圍板4的下邊緣部分4a以焊接方式連接到地板3的前邊緣部分3a。另外，橫向延伸的橫梁6在比前圍板4靠后的位置上以焊接方式連接到地板3。此外，縱向延伸的車門檻板5、5以焊接方式分別連接到地板3的左右邊緣部分3b、3b。
橫梁6的左右端部連接到車門檻板5，且左右側梁2、2的后端部連接到橫梁6。另外，左右車門檻板5的前端部通過圖中未示的懸架柱連接到側梁2。通過將外板5a和內板5b與插入到它們之間的車門檻板加強件5c焊接在一起，車門檻板形成具有封閉截面的有棱角的管狀。
座椅架支撐其上的座椅，圖中未示，座椅架安裝在橫梁6上，且乘客的腳放在比橫梁6靠前的一部分地板3的位置上。
通道構件7、7橫向設置在左右側梁2的內側，其平行于側梁2延伸。左右通道構件7的前端部與側梁2通過抗扭的箱形斷面元件(torquebox)8、8連接在一起。因此，抗扭的箱形斷面元件8、8基本為L形，將左右通道構件的前端部連接到側梁的中部?？古さ南湫螖嗝嬖?以焊接方式連接到前圍板4和地板3。
地板3分為向上突出的通道部分10和左右平地板部分11、11，通道部分10設置在橫向的中央部，左右平地板部分11、11分別設置在通道部分10的左右。動力傳遞構件、排氣管等等設置在通道部分10中，且上述座椅設置在左右地板部分11上。
通道部分10具有左右側壁10a、10a和形成于左右側壁10a、10a上端之間的上壁部分10b，因此通道部分10的橫截面形成凸形。左右地板部分11、11的內邊緣11a以焊接方式分別連接到通道部分10的左右側壁10a。
頂帽形橫截面的構件部分10c、10c成形于通道部分10上，彎曲成接著左右側壁10a、10a的下端延伸且開口向上，并且構件部分10c、10c以焊接方式連接到左右地板部分11、11的下表面。通道構件7由構件部分10c和地板部分11組成。
橫梁6設置成稍微高于通道部分10，且橫梁6的上凸緣6a以焊接方式連接到通道部分10的上表面，而左右下凸緣部分6b、6b以焊接方式連接到左右地板部分11、11的上表面。
縱向延伸的矩形加強件13設置在通道部分10上壁部分的下表面。圖中未示的換檔桿蓋穿過通孔14，通孔14在加強件13和上壁部分10b上打孔形成，換檔桿支撐在通孔14中，由此通過固定在通孔14周邊部分的托架而縱向和橫向擺動。注意，在轉向柱式換檔型車輛中，不需要形成這樣的通孔。
加強件13設置在橫梁6的前側，由此，俯視時，加強件13的后端與橫梁6的前上凸緣6a基本重合。這里，加強件13的后端部可以重疊在橫梁6的后上凸緣6a上，并焊接到橫梁6的后上凸緣6a。在這種情況下，負荷可以高效的從加強件13傳遞到橫梁6。
另外，加強件13包括抑制變形部分13a和平板形促進變形部分13b。抑制變形部分13a的橫截面基本為U型，抑制變形部分13a從上壁部分10b到左右角部10b’鄰接在通道部分10上，左右角部10b’沿著上壁部分10b的左右側邊縱向成形。促進變形部分13b從抑制變形部分13a的前端面沿著上壁部分10b向前延伸。
具體的，抑制變形部分13a具有平面部分13c和凸緣部分13d、13d，平面部分13c鄰接在上壁部分10b上，凸緣部分13d、13d從平面部分13c左右側邊沿左右角部10b’向下彎曲，且平面部分13c的前端部、中部和后端部(參考圖1和5中以×標記的點)分別點焊到上壁部分10b。促進變形部分13b從抑制變形部分13a的平面部分13c向前延伸，在促進變形部分13b的前端部(參考圖1和5中以×標記的點)點焊到上壁部分10b上。另外，抑制變形部分13a縱向尺寸設定為大約促進變形部分13b的三倍。
加強件13的抑制變形部分13a和促進變形部分13b之間的邊界部分13e設為位于靠近直線a的位置，直線a連接位于地板3橫向左手側的地板3的前端部3c和位于地板3橫向右手側的橫梁6的端部一側。另外，邊界部分13e位于對應于坐在前座上的乘客的膝蓋的位置。
由車輛正碰(完全重疊)產生的輸入被傳遞，在從左右側梁2、2分布到車門檻板5和通道構件7，并且還傳遞到通道部分10。通道部分10的局部變形以及促進變形部分13b一直到用作斷裂點的邊界部分13e的變形吸收了大部分傳遞到通道部分10的沖擊力，然后剩余的沖擊力通過抑制變形部分13a傳遞到橫梁6，并從這里橫向分開，進一步傳遞到車身后部。
更具體的說明，因為加強件13包括有橫截面基本為U形、從通道部分10的上壁部分10b延伸到左右角部10b’的抑制變形部分13a以及從抑制變形部分13a前端向前延伸的平板形促進變形部分13b，所以當由車輛正碰產生的沖擊力傳遞到通道部分10時，這樣傳遞的沖擊力通過促進變形部分13b吸收，促進變形部分13b與通道部分10一起直到邊界部分13e變形。然后，不能被這樣變形的通道部分10和促進變形部分13b吸收的部分沖擊力通過抑制變形部分13a傳遞到橫梁6來吸收，從而可以增大通道部分10的沖擊力吸收性能，因此可避免車輛正面碰撞時車身變形量的增大。
另一方面，由車輛偏移碰撞產生的輸入被傳遞，從比如右側梁2分布到車門檻板5和通道構件7，并且還通過車門檻板5和通道構件7傳遞到通道部分10。然后，這導致右手側的車門檻板5向后移動，有變形或應變增大的危險。
在本實施例中，因為抑制變形部分13a和促進變形部分13b之間的邊界部分13e設為位于靠近直線a的位置，直線a連接位于地板3橫向左手側的地板3的前端部3c和位于地板3橫向右手側的橫梁6的端部一側，所以可以抑制偏移碰撞時發(fā)生在直線a上的地板3的扭曲，并且可以防止車門檻板5上點焊的斷開。
也就是，在偏移碰撞的情況下，由于碰撞產生的沖擊力輸入傳遞到比如右手側車門檻板5，使得左右車門檻板5之間的位置易于產生縱向偏移，也由于這個原因，導致地板3有在縱向上扭曲的危險，或者右手側車門檻板5上的點焊有斷開的危險。為了克服這樣的危險，在發(fā)明實施例中，因為邊界部分13e設置在由于偏移碰撞產生的偏移負荷輸入而容易發(fā)生變形或應變的位置，或者設置在通道部分10上位于靠近直線a的位置，所以抑制變形部分13a抑制了變形或應變，從而可能避免車門檻板5上的車身變形的增大和點焊斷開的增多。
這里，加強件13的抑制變形部分的材料的剛度可以高于促進變形部分13b的材料剛度，或者抑制變形部分13a的厚度可以大于促進變形部分13b的厚度。在加強件13采用上述結構的情況下，可以以更高的精度控制抗碰撞區(qū)域。
另外，在發(fā)明實施例中，通過設置抑制變形部分13a和促進變形部分13b，加強件13不僅可以增大換檔桿的支撐剛度，還可以加強通道部分的沖擊吸收性能。相應的，不存在成本和重量的增加的問題。
此外，考慮完全重疊碰撞和偏移碰撞的影響，通過為各種實施方式設置加強件13的邊界部分13e，本發(fā)明能夠應用的實施方式的范圍得以擴展。
權利要求
1.一種車輛地板結構，包括地板，該地板包括第一通道部分，該第一通道部分設置在地板在垂直于車軸的第一方向上的中心部并向上突出，具有上壁部分和在第一方向上從上壁部分延伸的角部；以及前部，該前部具有前邊緣部分，界定發(fā)動機艙和座艙的前圍板的下邊緣部分連接到所述前邊緣部分；以及橫梁，該橫梁連接到地板在垂直于第一方向的第二方向上的中部，并向第一方向延伸，其特征在于車輛地板結構還包括加強件，該加強件設置在第一通道部分，使得加強件的至少一部分位于橫梁的前方，且該加強件包括抑制變形部分，該抑制變形部分具有基本為U型的橫截面且鄰接在第一通道部分上從上壁部分到角部處；以及促進變形部分，該促進變形部分基本為平板形，并且從抑制變形部分的前端沿著上壁部分向前延伸。
2.如權利要求1所述的車輛地板結構，其特征在于地板結構還包括車門檻板，每個車門檻板在第一方向上連接到地板的側邊緣部分并且在第二方向上延伸，以及抑制變形部分和促進變形部分之間的邊界部分位于靠近直線的位置，該直線連接在第一方向上位于地板一側的地板前端部和位于地板另一側的橫梁的端部。
3.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于地板還包括地板部分，這些地板部分設置在第一通道部分的兩側，以及第一通道部分還包括側壁，每個側壁從角部向下延伸且在其前端連接到地板部分，從而形成橫截面封閉的第二通道部分。
4.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于車輛地板結構還包括設置在地板之下的側梁，第二通道部分的前端和側梁連接到抗扭的箱形斷面元件，以及抗扭的箱形斷面元件和地板結合到前圍板。
5.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于加強件用于增大換檔桿的支撐剛度。
6.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于座椅架安裝在橫梁上來支撐其上的前座椅，以及車輛地板結構布置成使得邊界部分位于對應于坐在前座椅上的乘客的膝蓋的位置，且所述前部位于對應于乘客的腳的位置。
7.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于抑制變形部分在第二方向上的長度設定為基本是促進變形部分的長度的三倍。
8.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于抑制變形部分的剛度設定為高于促進變形部分的剛度。
9.如權利要求1或2所述的車輛地板結構，其特征在于抑制變形部分的厚度大于促進變形部分的厚度。
10.如權利要求4所述的車輛地板結構，其特征在于抗扭的箱形斷面元件具有基本為L形的部分，該部分將第二通道部分的前端與側梁的中部連接起來。
11.如權利要求1、2或10所述的車輛地板結構，其特征在于將抑制變形部分的平面部分點焊到第一通道部分的上壁部分。
12.如權利要求1、2或10所述的車輛地板結構，其特征在于將促進變形部分點焊到第一通道部分的上壁部分。
全文摘要
加強件13設置在地板3的通道部分10上，使得至少部分加強件13位于比橫梁6更靠前的位置，加強件13包括抑制變形部分13a和平板形促進變形部分13b，抑制變形部分13a的橫截面基本為U型，該抑制變形部分13a鄰接在通道部分10上、從上壁部分10b到其縱向角部10b’處，縱向角部10b’沿著上壁部分的側邊緣延伸，促進變形部分13b從抑制變形部分13a的前端沿著上壁部分10b向前延伸。
文檔編號B62D25/20GK1861460SQ20061006828
公開日2006年11月15日 申請日期2006年3月27日 優(yōu)先權日2005年5月10日
發(fā)明者蘆田喜孝, 豬谷文信, 柿本洋嗣 申請人:大發(fā)工業(yè)株式會社, 豐田自動車株式會社