CN105292265A - 车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种车身结构，其包括：上部，其使用非铁金属材料一体铸造，所述上部包括外力所传递至的传递部和从所述传递部延伸出的接合部；连接部，其使用钢铁材料形成，且通过铆接被接合至所述接合部；以及梁部，其使用钢铁材料形成，且通过焊接被接合至所述连接部。

Description

车身结构
技术领域
本公开涉及一种车身结构。
背景技术
公开号为H06-286652的日本专利申请(JP-A)描述了一种如下的车辆(汽车)的车身结构：设置有被构造为包括减振器等所附接至的后悬架支撑罩上部的铸造构件。通过使用铝合金等铸造左右的后内柱、左右的后悬架支撑罩上部、左右的后轮罩、以及沿车辆宽度方向连接左右的后轮罩的横梁而一体形成铸造构件。第4138074号日本专利描述了一种如下的车辆的车身结构：包括沿车辆宽度方向以一间隔布置在车辆后部的一对侧梁、布置在所述一对侧梁之间的横梁、以及通过使用铝合金等铸造形成的、且用作连接侧梁和横梁的连接件的一对悬架支撑构件。
在上述的构造中，如减振器的车身底部的部件所附接的部位通过铸造形成，从而在这些部位实现重量减小和刚性增加。
然而，如第4138074号日本专利中所描述的构造，在通过铸造且输入外力制成的构件与另一个构件(横梁)接合的构造中，抑制弯曲变形发生在通过铸造制成的构件与另一个构件的接合部分处是必要的。
发明内容
考虑到以上情况，本公开提供了一种如下的车身结构：能够抑制弯曲变形发生在通过铸造制成且由不同材料构造成的构件与另一构件的接合部分处。
本公开的第一方案是一种车身结构，其包括：上部，其使用非铁金属材料一体铸造，所述上部包括外力所传递至的传递部和从所述传递部延伸出的接合部；连接部，其使用钢铁材料形成，且通过铆接被接合至所述接合部；以及梁部，其使用钢铁材料形成，且通过焊接被接合至所述连接部。
在依照第一方案的车身结构中，梁部通过连接部固定至上部。在本公开中，与连接部接合的接合部从外力所传递至的传递部延伸。即，传递至传递部的外力不太容易被传递至接合部。因此弯曲变形不太容易发生在接合部与连接部的接合部分处，从而当外力传递至传递部时，能够使发生在接合部与连接部的接合部分处的应力缓和。此外，在本公开中，接合部和连接部通过铆接接合在一起，且连接部和梁部通过焊接接合在一起，这样能够使不同的材料容易地接合在一起。
本公开的第二方案是第一方案的车身结构，其中所述上部为分别布置在车辆宽度方向的左侧和所述车辆宽度方向的右侧的一对悬架支撑罩上部，并且所述梁部为通过所述连接部连接所述一对悬架支撑罩上部的横梁。
在依照第二方案的车身结构中，通过连接部，横梁跨设在一对悬架支撑罩上部之间。在本公开中，与连接部接合的接合部从路面输入所传递至的传递部延伸出。因此弯曲变形不太容易发生在将悬架支撑罩上部的接合部与连接部接合的接合部分处，从而当路面输入传递至悬架支撑罩上部的传递部时，能够缓和发生在接合部与连接部的接合部分处的应力。
本公开的第三方案是第一方案或第二方案的车身结构，其中与所述接合部的沿车辆前后方向和车辆上下方向剖切的横截面的所述车辆前后方向的轴线有关的截面二次矩朝向所述车辆宽度方向内侧逐渐减小。
在依照第三方案的车身结构中，如上设定接合部的截面二次矩抑制了沿接合部与连接部的接合部分的车辆宽度方向的应力分布的突然改变。即，可抑制应力集中部位发生在接合部与连接部的接合部分处。
本公开的第四方案是第一方案的车身结构，其中所述上部构成分别布置在车辆宽度方向的左侧和所述车辆宽度方向的右侧的一对前柱中的每一个前柱的一部分，并且所述梁部为通过所述连接部将所述一对前柱的所述一部分连接在一起的横梁。
在依照第四方案的车身结构中，通过连接部，横梁跨设在一对前柱之间。在本公开中，与连接部接合的接合部从路面输入所传递至的传递部延伸出。因此，弯曲变形不太可能发生在将接合部与连接部接合的由前柱的一部分所形成的接合部分处，从而当路面输入传递至构成前柱一部分的传递部时，能够使发生在接合部与连接部的接合部分处的应力缓和。
依照上文的第一方案至第四方案的车身结构能够抑制弯曲变形发生在通过铸造制成的构件与另一个构件的接合部分处。
附图说明
基于以下附图，将详细描述本公开的典型实施例，其中：
图1是图示出车辆的后侧部的立体图；
图2是图示出悬架支撑罩的立体图；
图3是图示出从车辆上侧观看时的悬架支撑罩的俯视图；
图4是图示出从车辆前侧观看时的悬架支撑罩的正视图；
图5是图示出沿图1图示的线5-5剖切的车辆的后侧部的横截面的剖视图；
图6是图示出内压铸件、横梁延伸部、以及横梁的立体图；以及
图7是图示出沿图6所图示的线7-7剖切的内压铸件、横梁延伸部、以及横梁的横截面的剖面图。
具体实施方式
依照第一典型实施例的车身结构
参考图1至图5，以下作出关于依照本公开的第一典型实施例的车身结构的说明。需要注意的是，箭头“前”(FR)表示车辆前后方向的前侧，箭头“外”(OUT)表示车辆宽度方向的外侧，以及箭头“上”(UP)表示车辆上下方向的上侧。在以下说明中，简单引用的前后方向和上下方向表示沿车辆前后方向的前后，以及沿车辆上下方向的上下。
如图1所示，应用本典型实施例的车身结构的车身的后侧部10包括构成悬架一部分的避振件(coilover)12(见图5)所附接至的悬架支撑罩上部14。车身的后侧部10还包括用作梁部的横梁16，其中所述梁部跨设在布置于车辆宽度方向右侧的悬架支撑罩上部(图中未图示出)与布置在车辆宽度方向左侧的悬架支撑罩上部14之间。车身的后侧部10还包括形成车厢与行李厢之间的分隔的隔板18。以下首先作出关于悬架支撑罩上部14的说明，然后作出关于隔板18和横梁16的说明。
如图2所图示的，用作上部的悬架支撑罩上部14使用作为非铁金属材料的铝合金一体铸造。悬架支撑罩上部14包括：避振件固定部20，其用作传递部，所述传递部固定至避振件12且支撑从避振件12输入的负荷；凸缘部22，其从避振件固定部20的车辆宽度方向外侧延伸出；以及接合部24，其从避振件固定部20的车辆宽度方向内侧延伸出，且稍后详细说明的隔板18和横梁延伸部58接合至所述接合部。
如图2至图4所图示的，避振件固定部20形成为朝向车辆下侧开口的矩形箱状。避振件固定部20包括：顶壁部26，在其厚度方向在车辆上下方向上的情况下，其沿车辆前后方向和宽度方向延伸；前壁部28和后壁部30，其分别从顶壁部26的前端和后端朝向车辆下侧弯曲且延伸；以及内壁部32，其连接顶壁部26、前壁部28和后壁部30的车辆宽度方向内侧的端部。
如图5所图示的，与构成避振件12一部分的减振器34的座部36接合的接合孔38形成于顶壁部26。如图2和图3所图示的，顶壁部26包括：圆筒状部40，其朝向车辆上侧突出，且与接合孔38同轴地布置；以及多个肋42，其从圆筒状部40的外周部朝向圆筒状部40的径向方向外侧以放射状延伸。多个肋42中的一些延伸到凸缘部22。
如图1所图示的，通过钢板材料的挤压等所形成的悬架支撑罩下部44与前壁部28、后壁部30(见图3)和内壁部32的各下端部接合。前壁部28、后壁部30和内壁部32通过压配合SPR铆钉S1与悬架支撑罩下部44接合。悬架支撑罩下部44的下端部由焊接点S2(由附图标记S2表示的点焊部)与轮罩板46接合。凸缘部22通过自冲铆钉(SPR)S1与布置在轮罩板46上侧的车身面板48接合。
如图5所图示的，沟槽部50形成在内壁部32的上下方向中间部，且沟槽部50的底部50A通过磨削加工形成为平面状。稍后描述的横梁延伸部58通过SPR铆钉S1与沟槽部50的底部50A接合。
如图2所图示的，与隔板18和横梁延伸部58接合的接合部24从顶壁部26和前壁部28的车辆宽度方向内侧的端部朝向车辆宽度方向内侧延伸，且沿车辆侧面观看，所述接合部形成有大体L形的横截面。以其厚度方向在车辆上下方向上的状态下延伸的部分构成第一接合部24A，且以其厚度方向在车辆前后方向上的状态下延伸的部分构成第二接合部24B。
如图3所图示的，沿车辆俯视时，第一接合部24A在其长度方向在前后方向上的情况下形成为大体矩形形状，且在第一接合部24A的车辆前侧的部位比在第一接合部24A的车辆后侧的部位更靠车辆宽度方向内侧突出。
如图4所图示的，沿车辆前侧观看时，第二接合部24B形成为大体矩形形状，且在第二接合部24B的车辆宽度方向内侧和车辆下侧的端部C朝向车辆宽度方向内侧逐渐朝上侧倾斜。因此，第二接合部24B的沿车辆前后方向和上下方向剖切的横截面的横截面面积朝向车辆宽度方向内侧逐渐变窄。通过这样设定第二接合部24B的横截面，与接合部24(第一接合部24A和第二接合部24B)的沿车辆前后方向和车辆上下方向剖切的横截面的车辆前后方向的轴线有关的截面二次矩朝向车辆宽度方向内侧逐渐减小。
如图1所图示的，隔板18具有如下的分割结构：被构造为包括第一隔板52以及第二隔板54，所述第一隔板52布置在车辆宽度方向中间部，所述第二隔板用作与第一隔板52的车辆宽度方向外侧端部接合的连接部。
第一隔板52通过挤压钢板材料而形成。在第一隔板52的车辆上侧的部位构成横梁构造部52A，所述横梁构造部构造横梁16的一部分。布置在横梁构造部52A的车辆前侧的内板56通过焊接点S2接合至横梁构造部52A，且在横梁构造部52A和内板56之间形成的矩形形状的闭合横截面由此在第一隔板52的上端部形成横梁16。第一隔板52也形成有如下的V突条52B：朝向车辆上侧突出且朝向车辆宽度方向内侧向车辆下侧逐渐倾斜。
第二隔板54相似于第一隔板52也通过挤压钢板材料形成。第二隔板54形成有V突条54A，对应于形成至第一隔板52的V突条52B。形成至第一隔板52的V突条52B和形成至第二隔板54的V突条54A跨设在悬架支撑罩上部14和下板之间，从而使车身的后部具有高刚性。第二隔板54也包括悬架支撑罩上部14的沿第二接合部24B的前侧面延伸的前侧延伸部54B、以及沿第一接合部24A的上侧面延伸的上侧延伸部54C。前侧延伸部54B和上侧延伸部54C的车辆宽度方向外侧的端部通过SPR铆钉S1与第二接合部24B和第一接合部24A接合。前侧延伸部54B和上侧延伸部54C的车辆宽度方向内侧的端部通过焊接点S2与第一隔板52的车辆宽度方向外侧的端部(横梁构造部52A的车辆宽度方向外侧的端部)接合。对应于第二隔板54的V突条54A的部位的一部分通过SPR铆钉S1与悬架支撑罩上部14的前壁部28接合。
用作连接部的横梁延伸部58通过挤压钢板材料而形成。横梁延伸部58包括沿悬架支撑罩上部14的第二接合部24B的后侧面延伸的前侧凸缘部58A、以及如图5所示的、沿形成至悬架支撑罩上部14的内壁部32的沟槽部50的底部50A延伸的外侧凸缘部58B(见图5)。如图1和图5所图示的，前侧凸缘部58A和外侧凸缘部58B通过SPR铆钉S1分别与第二接合部24B和沟槽部50的底部50A接合(见图5)。如图5所图示的，横梁延伸部58的车辆宽度方向内侧的端部通过焊接点S2与内板56的车辆宽度方向外侧的端部接合。在本典型实施例中，横梁延伸部58与内板56的接合部分62比第一隔板52(横梁构造部52A)与第二隔板54(上侧延伸部54C)的接合部分60更靠车辆宽度方向内侧定位。
本典型实施例的作用和有益效果
以下作出关于本典型实施例的作用和有益效果的说明。
如图1所图示的，在本典型实施例的车身结构中，横梁16通过第二隔板54和横梁延伸部58固定至悬架支撑罩上部14。
在本典型实施例中，与第二隔板54和横梁延伸部58接合的接合部24被构造为从支撑路面输入的避振件固定部20延伸出。当路面输入被传递到避振件固定部20时，在第二隔板54和横梁延伸部58与接合部24的接合部分处不太容易发生弯曲变形，从而能够使发生在第二隔板54和横梁延伸部58与接合部24的接合部分处的应力缓和。
在本典型实施例中，第二隔板54和横梁延伸部58通过SPR铆钉S1与接合部24接合，且第二隔板54和横梁延伸部58通过焊接点S2与横梁16(横梁构造部52A和内板56)接合，因此能够使不同的材料容易地接合在一起。
如图4所图示的，在本典型实施例中，在第二接合部24B的车辆宽度方向内侧和车辆下侧的端部C朝向车辆宽度方向内侧向上侧逐渐倾斜。因此，与接合部24(第一接合部24A和第二接合部24B)的沿车辆前后方向和车辆上下方向剖切的横截面的车辆前后方向的轴线有关的截面二次矩，朝向车辆宽度方向内侧逐渐减小。这抑制了沿接合部24与第二隔板54和横梁延伸部58的接合部分的车辆宽度方向的应力分布中的突然改变。即，可抑制应力集中部位发生在接合部24与第二隔板54和横梁延伸部58的接合部分处。
需要注意的是，在本典型实施例中已经说明了不同的金属(铝合金和钢铁)通过SPR铆钉S1接合在一起的实例；然而，本公开没有限制于此，而是其他的铆钉可用于将不同的金属接合在一起。
依照第二典型实施例的车身结构
参考图6和图7，以下作出关于依照本公开的第二典型实施例的车身结构的说明。
如图6所图示的，应用本典型实施例的车身结构的车身的前部70设置有：内压铸件72，其用作上部，所述上部构成分别布置在车辆宽度方向的左侧和右侧的一对前柱等的一部分；以及横梁74，其用作跨设在所述一对前柱之间的梁部。
内压铸件72通过使用铝合金铸造形成。沿车辆侧面观看时，内压铸件72形成为矩形框状，从而在车身侧部形成门开口部76。内压铸件72的形成矩形框状的部位形成框架部78且构造车辆的框架的一部分，其中所述框架部用作路面输入所传递至的传递部。形成为舌片状的接合部80从框架部78的车辆宽度方向内侧面延伸出。
通过钢板材料的模压等形成的顶板82和下板84通过焊接接合在一起，以在顶板82和下板84之间形成矩形的闭合横截面，从而构成横梁74。
横梁74通过横梁延伸部86与内压铸件72接合。用作通过对钢板材料进行挤压所形成的连接部的顶延伸板88和下延伸板90通过焊接接合在一起，以在顶延伸板88和下延伸板90之间形成矩形的闭合横截面，从而构成横梁延伸部86，这类似于前面描述的横梁74。
如图7所图示的，顶延伸板88和下延伸板90的车辆宽度方向内侧的端部通过焊接点S2与相应的顶板82和下板84的车辆宽度方向外侧的端部接合。在本典型实施例中，顶延伸板88与顶板82的接合部分92比下延伸板90与下板84的接合部分94更靠车辆宽度方向外侧定位。
顶延伸板88和下延伸板90的车辆宽度方向外侧的端部构成相应的弯曲凸缘部88A、90A，且凸缘部88A、90A通过SPR铆钉S1与框架部78接合。顶延伸板88的车辆宽度方向中间部88B沿接合部80的上侧面延伸布置，且顶延伸板88的车辆宽度方向中间部88B与接合部80通过SPR铆钉S1接合在一起。
在上文描述的变形例中，与顶延伸板88接合的接合部80从路面输入所传递至的框架部78延伸出。因此当路面输入被传递至框架部78时，接合部80与顶延伸板88的接合部分不太容易弯曲变形。这能够使发生在接合部80与顶延伸板88的接合部分处的应力缓和。
本公开的典型实施例在上文已经说明；然而，本公开没有限制于此，而是，显然除了上文之外的各种修改可在不脱离本公开的精神的范围内实施。

Claims (4)

1.一种车身结构，其包括：
上部，其使用非铁金属材料一体铸造，所述上部包括外力所传递至的传递部和从所述传递部延伸出的接合部；
连接部，其使用钢铁材料形成，且通过铆接被接合至所述接合部；以及
梁部，其使用钢铁材料形成，且通过焊接被接合至所述连接部。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其中：
所述上部为分别布置在车辆宽度方向的左侧和所述车辆宽度方向的右侧的一对悬架支撑罩上部；并且
所述梁部为通过所述连接部连接所述一对悬架支撑罩上部的横梁。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车身结构，其中：
与所述接合部的沿车辆前后方向和车辆上下方向剖切的横截面的所述车辆前后方向的轴线有关的截面二次矩朝向所述车辆宽度方向内侧逐渐减小。
4.根据权利要求1所述的车身结构，其中：
所述上部构成分别布置在车辆宽度方向的左侧和所述车辆宽度方向的右侧的一对前柱中的每一个前柱的一部分；并且
所述梁部为通过所述连接部将所述一对前柱的所述一部分连接在一起的横梁。
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