CN100537329C - 车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种角板，其包括地板安装端、侧壁安装端和中间部分。该地板安装端在与车辆的侧壁结构间隔开的位置处固定到车辆的加强的地板部分上。所述侧壁安装端固定到车辆侧壁结构上。所述中间部分具有大致U形横截面，该U形横截面是由大致向上取向的第一和第二角板部分形成，而该第一和第二角板部分在上端由顶角板部分互连。所述加强元件设置在角板内、所述角板的地板安装端和侧壁安装端之间的位置处。所述加强元件互连所述第一和第二角板部分。

Description

车身结构

技术领域

本发明总地涉及一种车身结构。更具体的说，本发明涉及一种包括加强角板的车身结构。

背景技术

各种车身构造广义地分成两种类型：(1)单片车身(unibody)或组合构造，其中，自承载车身具有与之成一体的多个刚性元件；以及(2)底盘上的框架或框架化构造，其中，单独的车身连接到结构框架上。框架化构造主要应用于商用车和卡车。大多数客车采用传统的组合式(自承载)车身，这种车身由片状金属部件建造，且在片状金属部件上焊接车身镶板(body panel)。通常出于各种原因，这些组合式车身的结构构造被不断改进。例如，这些组合式车身已经被发展以简化组装工序，由此降低制造成本。此外，近年来，这些组合式车身已经被大范围地重新设计，以提高从侧面撞击情况下的车辆强度和刚性。

一些车辆，尤其是通常称作coupe的双门车辆，包括各种结构元件来加强车辆结构的侧壁区域。取决于车身的构造，在车身的每个侧壁和地板之间采用角板，来进行加强并为车辆结构提供刚性。这些角板被设计成将侧面撞击的载荷传递过车辆，来使得侧面撞击过程中侧壁的向内偏移最小。这些角板被设计成在侧面撞击过程中经历尽可能小的变形，并由此使得通过角板传递的载荷最大。因此，需要使得这些角板的刚性最大，即，限制角板的变形。

鉴于上述描述，本领域技术人员从中可以理解到存在改进角板的需求。本发明解决现有技术中的这个需求以及其他需求，这将由本领域技术人员从本公开文本中理解到。

发明内容

已经发现为了提高车辆地板结构的载荷承载能力，可以将角板安装在地板结构元件和车身的侧壁之间，以为车辆提供额外的刚性和改进的侧面撞击载荷承载特性。

本发明的一个目的是具有角板的车身结构，该角板安装在地板结构元件和车身的侧壁之间，以通过限制角板的变形使得通过角板的载荷传递最大。

本发明的另一目的是加强角板而不增加其整体尺寸。

根据本发明的一个方面，提供了一种车身结构，包括：车辆地板结构，该车辆地板结构包括横向延伸的加强部分；车辆侧壁结构，该车辆侧壁结构从所述车辆地板结构沿大致向上方向延伸，以形成车身角；角板，该角板包括：在与所述侧壁结构间隔开的位置处固定到由所述加强部分加强的地板部分上的地板安装端；固定到所述车辆侧壁结构上的侧壁安装端；以及中间部分，所述中间部分具有大致U形的横截面，该U形横截面是由大致向上取向的第一和第二角板部分形成，而所述第一和第二角板部分在上端由顶角板部分互连；以及加强元件，该加强元件设置在所述角板内、在所述角板的所述地板安装端和侧壁安装端之间的位置处，该加强元件互连所述第一和第二角板部分，其中：所述加强元件包括主体部分以及第一和第二凸缘部分，所述第一和第二凸缘部分大致垂直于所述主体部分，所述第一凸缘部分固定地安装到所述第一角板部分上，而所述第二凸缘部分固定地安装到所述第二角板部分上。

对本领域技术人员来说，本发明的这些和其他目的、特征、方面和优点将从下面结合附图公开本发明优选实施例的详细描述中变得清楚。

附图说明

现在，参照构成本原始公开的一部分的附图。

图1是包括根据本发明的加强角板的车辆的侧视图；

图2是车辆内部的透视图，该车辆包括地板结构、侧壁结构和根据本发明的其中一个角板；

图3是类似于图2的车辆内部的另一透视图，但是移去了座椅，来显示地板结构、侧壁结构和根据本发明的其中一个角板；

图4是根据本发明的地板结构和角板的纵向截面图；

图5是根据本发明的地板结构、侧壁结构的B柱和角板的横截面图；

图6是侧壁结构的B柱的横向截面图，且地板结构和本发明的角板以正面图示出；

图7是示出从车辆移走的根据本发明的角板的透视图，以更清楚；

图8是沿着图7的线8-8截取的角板的横截面图，示出根据本发明的加强元件；

图9是根据本发明在图7的箭头9的方向看角板的侧壁安装端时，角板的外侧端视图；

图10是根据本发明在图7的箭头10的方向看角板的车辆地板安装端时，角板的内侧端视图；

图11是从根据本发明的角板去掉而示出的加强元件的透视图；以及

图12是沿着图11的线12-12截取的根据本发明的加强元件的横截面图。

具体实施方式

现在将参照附图解释本发明的精选实施例。从本公开中本领域技术人员可以理解到下面对本发明实施例的描述仅用于说明，而并非出于限制如所附权利要求及其等价物限定的本发明的目的。

首先，参照图1-3，所示的车辆10具有根据本发明第一实施例的车身结构12。车身结构12在车辆10是coupe或双门型车辆时尤其有用。如图2和3所示，车身结构12基本上包括车辆地板结构14、一对底梁结构16、一对车辆侧壁结构18和一对角板20(仅示出一个)以及各种其他传统车辆结构特征(未示出)。为了简明的缘故，在此仅详细描述并图示车身结构12的一侧。例如，下面仅描述一个底梁结构16、一个侧壁结构18和一个角板20。但是，从在此的附图和描述可以理解到对车身结构12的一侧(驾驶员侧)的描述可以应用到车身结构12的两侧(乘客侧和驾驶员侧)上。换句话说，车身结构12的乘客侧包括与车身结构12的驾驶员侧相同的底梁结构16、车辆侧壁结构18和角板20的构造。

同样从在此的附图和描述可以理解到车身结构的各个部分和部件为了简明和清晰的缘故已经有所省略。例如，为了将重点落在与本发明相关或本发明周边的车身结构12的那些特征和部件上，已经省略了车身结构12的行李箱、防火壁、风挡、车窗、车门和发动机舱相关的结构特征。

特别参照图3和4，现在提供对车辆地板结构14的描述。车辆地板结构14被构造和布置成支撑多个座椅S。在其他元件和部件中，车辆地板结构14主要包括横梁22、横梁23和地板24，它们构成一个横向延伸的加强地板部分。从在此的附图和描述中可以理解到按需要和/或需求，车辆地板结构14可以包括多个横梁和/或其他结构支撑件。但是，为了描述本发明的目的，仅仅在此描述横梁22和23。此外，地板24在附图中示出为单一的金属元件。但是，从在此的附图和描述中可以理解到地板24可以由若干焊接到一起的重叠形状的片状部分构成，以形成地板24。

横梁22和23以传统的方式被刚性固定、粘接或焊接到底梁结构16上以及地板24上。横梁22包括各种肋和凸缘部分，以便为车辆地板结构14提供强度和刚性。如图4所示，横梁22的下凸缘部分包括至少一个焊接到适当位置的螺母N。

横梁23平行于横梁22延伸，并也焊接到地板24上，如图4所示。横梁23包括各种加强凸缘和肋，如偏移部分25。横梁23包括多个具有螺纹孔的螺母N，该螺母N焊接到横梁23上，用于接纳安装角板20的紧固件F，如图4所示并如下面将详细描述的。

地板24基本上包括大致水平的前座椅支撑部分26、大致水平的后座椅支撑部分28和竖直部分30，竖直部分30在前座椅支撑部分26和后座椅支撑部分28之间延伸。竖直部分30优选地粘接、焊接或以其他方式固定到横梁23上，如图3和4所示。竖直部分30包括偏移部分31，该偏移部分31符合横梁23中的偏移部分25的形状。

特别参照图4和5，现在将提供底梁结构16的描述。底梁结构16是细长结构，它沿着车身结构12的侧面纵向延伸。底梁结构16基本上包括各种传统的底梁结构元件，它们沿着车身结构12的侧面延伸。例如，底梁结构16包括内底梁轨32和外底梁轨34。内和外底梁轨32和34在它们纵向长度的大部分上彼此焊接，除了在它们之间***一部分侧壁结构18外，如下面进一步描述的。

特别参照图5-6，现在提供对车辆侧壁结构的描述。侧壁结构18在大致向上方向上从车辆地板结构14和底梁结构16延伸，以形成车身角。侧壁结构18大致垂直于地板24，以取决于美观和设计考虑的方式稍微倾斜。侧壁结构18基本上包括B柱结构42、侧板33(仅在图5和6中)和车顶纵梁组件46(见图3)。B柱结构42是管状结构，即，例如是由以竖直管形式焊接到一起的两个板42a和42b制成。板42a的下端在内底梁轨32和外底梁轨34之间延伸，并焊接到它们上，如图5所示。加强元件49固定在板42a和42b之间的适当位置处。加强元件49优选地焊接到B柱结构42的每个板42a和42b的下部、底梁结构16之上。加强元件49包括具有螺母N的板件或凸缘，它们焊接在适当位置，如图5和6所示。

侧板44是车辆10的外部部件，它在关键点(strategic point)处焊接到侧壁结构18的其他元件上。例如，侧板44的下边缘焊接到外底梁轨34上，如图5所示。车顶纵梁组件46通常以传统方式用至少两个板件制成，这两个板件焊接到一起以形成梁，而车顶(未示出)和侧板44的上边缘焊接到该梁上。如图3所示，车门开口48限定在底梁结构16、B柱结构42和车顶纵梁组件46之间。如图3所示，后窗开口50限定在车顶纵梁组件46之下、从B柱结构42向后。

现在特别参照图7，给出对角板20的描述。角板20优选地由片状金属制成，该片状金属被弯曲以形成加强元件。角板20基本上包括地板安装端60、侧壁安装端62、中间部分64和加强元件66。侧壁安装端62包括安装凸缘68，该安装凸缘68从中间部分64向外延伸，并且在形状和延伸方向上与B柱结构42的板42a相符。安装凸缘68包括用于将紧固件安装到B柱结构42内的加强元件49的螺母N上的孔70。中间部分64包括第一角板部分74、第二角板部分76和顶角板部分78。

第一角板部分74在安装到车辆10上时向上延伸或大致竖直取向。第二角板部分76也以大致竖直取向向上延伸，但是比第一角板部分74更大和更长。此外，第二角板部分76至少局部平行于第一角板部分74，但包括偏移部分79，以便与地板结构14中的竖直部分30的偏移部分31的大体形状相符。第二角板部分76还包括从偏移部分79延伸到安装凸缘68的弧形部分或加强肋80。第二角板部分76还形成有个孔82。

顶角板部分78从侧壁安装端62延伸到第一角板部分74之外，但是没有第二角板部分76那么长。顶角板部分78稍微倾斜，从侧壁安装端62向地板安装端60延伸。更具体的说，顶角板结构78从角板20的地板安装端60向侧壁安装端62向上倾斜。

如图6所示，角板20在车辆120内横向延伸、大致垂直于车辆10的纵向。但是，地板安装端60和侧壁安装端62彼此稍微偏移，使得侧壁安装端62从地板安装端60稍微向前延伸，以便安装到B柱结构42上。于是，如仅在图6中指示的，第二角板部分76分成彼此角度偏移的侧壁部分76a和中心部分76b。偏移部分80从中心部分76b延伸通过侧壁部分76a的长度。

顶角板部分78形成有开口84和孔86。开口84允许接近地板结构14的座椅安装部分。孔86允许安装紧固件，该紧固件用于将角板22固定到地板结构14上。

中间部分64具有大致倒U形横截面，如图8、9和10所示。该U形是通过第一和第二角板部分74和76以及顶角板部分78大致限定或形成的。顶角板部分78从角板20的地板安装端60到角板20的侧壁安装端62向上倾斜。

特别参照图8、9、11和12，现在给出加强元件66的描述。加强元件66由金属制成，并基本上包括主体部分90和凸缘92(图9、11和12)。主体部分90形成有开口94，该开口由凸出的边沿96围绕，由此增加主体部分90的刚性，如图12所示。凸出的边沿96从主体部分90沿着基本上水平并大致垂直于B柱结构42的方向延伸。

如图11所示，凸缘92包括第一凸缘部分98、第二凸缘部分100和加强凸缘部分102。第一和第二凸缘部分98和100大致垂直于主体部分90。如图7所示，第一凸缘部分98固定地安装到第一角板部分74上。第二凸缘部分100固定地安装到第二角板部分76上。加强凸缘部分102围绕主体部分90在第一和第二凸缘部分98和100之间延伸，以形成连续的凸缘，如图8和9所示。加强凸缘部分102优选地连接到顶角板部分78上，但是另外可以与之间隔开。

凸缘92优选的焊接到角板20上。尤其是，第一凸缘部分98优选的粘接或否则焊接到第一角板部分74上。第二凸缘部分100优选的粘接或否则焊接到第二角板部分76上。此外，加强凸缘部分102可选地粘接和/或焊接到顶角板部分78上。加强元件66在与B柱结构42间隔开的位置处固定到角板20上。

加强元件66具有在从顶角板部分78到第一角板部分74的自由端(下端)测量的第一角板部分74的高度的大部分上延伸的总高。在角板20已经安装在车身结构12内之后，加强元件66的主体部分90在大致竖直的取向上定向，并基本上平行于B柱结构42。

如图3-6所示，角板20通过紧固件F如下安装到车身结构12上。如图3、4和5所示，角板20的侧壁安装端62固定到侧壁结构18的B柱结构42上。更具体的说，三个紧固件F***到角板20的侧壁安装端62的安装凸缘68内形成的孔70中，并延伸到螺母N，该螺母N固定于侧壁结构18的B柱结构42中的加强元件49上。

如图3、5和6所示，角板20的地板安装端60固定到横梁22(地板结构14的加强部分)上。更具体的说，三个紧固件F***形成在角板20的中间部分64的第二角板部分76内的孔82，并***到焊接于横梁22上的螺母N内。另一个紧固件F***角板20的顶角板部分78内的孔86中，并***焊接到横梁22的内上部上的螺母N内。从在此的附图和描述可以理解到板42a设置有与加强元件49内的螺母N对齐的孔(未示出)，地板24的后座支撑部分28和竖直部分30也设置有与横梁22内的螺母N对齐的孔(未示出)，以允许紧固件F***。

术语的一般解释

在理解本发明的范围时，术语“包括”及其派生词，如在此所使用的，意图在于开放的术语，它表明所描述的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在，但是并不排除其他未陈述的特征、元件、部件、组、整数和/或步骤的存在。上面的理解也应用于具有类似含义的词，如术语包含、具有以及它们的派生词。而且，术语零件、部分、部、元件或件在单数使用时可以具有单个零件或多个零件的双重含义。而且，如在此使用来描述上述实施例的，以下方向性术语“向前、向后、之上、向下、竖直、水平、之下和横向”以及任何其他方向性术语指配备有本发明的车辆的方向。于是，这些术语，在用于解释本发明时，应该相对于配备有本发明的车辆来理解。程度术语，如“基本上”、“大约”、“大致”，如在此使用的，意味着所修饰的术语的合理量的偏离，使得最终结果没有明显改变。例如，这些术语可以理解为包括修饰术语的至少±5％的偏离，只要这个偏离不会抵消它修饰的词的含义。

虽然仅仅精选的实施例被选用来描述本发明，但是本领域技术人员从这个公开中可以理解到在不背离所附权利要求书限定的本发明的范围的前提下，可以在其中作出各种改变和修改。例如，各个部件的尺寸、形状、位置或取向可以按需要和/或需求改变。所示出彼此直接连接或接触的部件可以具有设置在它们之间的中间结构。一个元件的功能可以通过两个来完成，反之亦然。一个实施例的结构和功能可以用在另一实施例中。所有的优点不必要同时体现在特定实施例中。区别于现有技术的每个特征单独或与其他特征相结合也应该被认为是本申请人对进一步发明的单独描述，包括由这些特征所体现的结构和/或功能性概念。从而，根据本发明的实施例的上面的描述仅仅为了说明而提供，而不是出于限制如所附权利要求及其等价物所限定的本发明的目的。

Claims (18)

1.一种车身结构，包括：

车辆地板结构，该车辆地板结构包括横向延伸的加强部分；

车辆侧壁结构，该车辆侧壁结构从所述车辆地板结构沿大致向上方向延伸，以形成车身角；

角板，该角板包括：在与所述侧壁结构间隔开的位置处固定到由所述加强部分加强的地板部分上的地板安装端；固定到所述车辆侧壁结构上的侧壁安装端；以及中间部分，所述中间部分具有大致U形的横截面，该U形横截面是由大致向上取向的第一和第二角板部分形成，而所述第一和第二角板部分在上端由顶角板部分互连；以及

加强元件，该加强元件设置在所述角板内、在所述角板的所述地板安装端和侧壁安装端之间的位置处，该加强元件互连所述第一和第二角板部分，

其中：所述加强元件包括主体部分以及第一和第二凸缘部分，所述第一和第二凸缘部分大致垂直于所述主体部分，所述第一凸缘部分固定地安装到所述第一角板部分上，而所述第二凸缘部分固定地安装到所述第二角板部分上。

2.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述第一和第二凸缘部分各自在两个点处分别紧固到所述第一和第二角板部分上。

3.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述加强元件还包括加强凸缘部分，该加强凸缘部分在所述第一和第二凸缘部分之间延伸，以形成连续的凸缘。

4.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述加强元件的主体部分包括开口，该开口由凸出的边沿围绕，而该凸出的边沿在所述角板的纵向上延伸。

5.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述加强元件的主体部分大致平行于所述侧壁结构取向。

6.如权利要求5所述的车身结构，其中：

所述加强元件的主体部分包括开口，该开口由凸出的边沿围绕，而该凸出的边沿在所述角板的纵向上延伸。

7.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述加强元件具有这样的总高，即，该总高在从所述顶角板部分到所述第一和第二角板部分的自由端测量的第一和第二角板部分的长度的大部分上延伸。

8.如权利要求7所述的车身结构，其中：

所述加强元件具有主体部分，该主体部分在所述第一和第二角板部分之间延伸，并大致平行于所述侧壁结构取向。

9.如权利要求8所述的车身结构，其中：

所述加强元件的主体部分包括开口，该开口由凸出的边沿围绕，而该凸出的边沿在所述角板的纵向上延伸。

10.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述角板的侧壁安装端包括单个安装凸缘，该安装凸缘从所述第一角板部分、所述顶角板部分和所述第二角板部分向外延伸。

11.如权利要求10所述的车身结构，其中：

所述安装凸缘安装到所述侧壁结构的B柱结构上。

12.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述侧壁结构包括B柱结构，且所述角板的侧壁安装端固定到该B柱结构上。

13.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述横向延伸的加强部分包括横梁，且所述角板的地板安装端安装到该横梁上。

14.如权利要求13所述的车身结构，其中：

所述侧壁结构包括B柱结构，且所述角板的侧壁安装端固定到该B柱结构上。

15.如权利要求14所述的车身结构，其中：

所述顶角板部分从所述角板的地板安装端朝所述角板的侧壁安装端向上倾斜。

16.如权利要求1所述的车身结构，其中：

所述顶角板部分从所述角板的地板安装端朝所述角板的侧壁安装端向上倾斜。

17.如权利要求15所述的车身结构，其中：

所述加强元件具有这样的总高，即，该总高在从顶角板部分到所述第一和第二角板部分的自由端测量的第一和第二角板部分的长度的大部分上延伸。

18.如权利要求17所述的车身结构，其中：

所述第一和第二凸缘部分各自在两个点处分别紧固到所述第一和第二角板部分上。

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