CN109664943B - 纵梁和用于纵梁的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纵梁和用于纵梁的制造方法。纵梁包括加强区域，加强区域通过基础构件和加强板构件而具有闭合截面结构，加强板构件具有比基础构件的板厚度大的板厚度。在加强区域中，在加强板构件装配在设置在与基础构件中的各拐角部对应的位置处的装配部中的状态下，基础构件和加强板构件通过激光焊接而彼此接合。
Description
技术领域
本发明涉及沿着车身的纵向方向延伸并且以多边形形状的闭合截面结构形成的纵梁，并且涉及用于此纵梁的制造方法。
背景技术
通常，例如，如在日本专利申请特开第2005-132200号和日本专利申请特开第2009-12626号中公开的那样，卡车、公共汽车等的车身框架包括在车身的纵向方向上延伸的一对右纵梁和左纵梁(也称为侧框架)以及在这些纵梁之间悬挂的横梁。
在此类型的车身框架中，希望提供对例如在具有起伏表面的道路上行进期间等在车身中发生的在竖直方向上的振动(通常称为颠簸乘坐)的解决方案。
作为现有技术中的对颠簸乘坐的解决方案，可列举增强车身框架(明确地说，纵梁)的在竖直方向上的弯曲刚性的这样的解决方案。例如，纵梁的截面形状增大，构造纵梁的整个钢板的板厚度增大，或加强件铺设在纵梁的内表面上并焊接到纵梁的内表面。作为颠簸乘坐的另一解决方案，可列举改进车室安装结构以抑制振动传输到车室的这样的解决方案。例如，改进安装橡胶的结构以便增强减振效果，或使用具有较大尺寸的安装支架。
发明内容
不幸的是，为了增大纵梁的截面形状，需要确保较大空间来布置纵梁，这在实际使用中是不利的。增大构造纵梁的整个钢板的板厚度的解决方案以及将加强件铺设并焊接到纵梁的内表面上的解决方案可能导致车身的重量的大幅增大，这并不是优选的。此外，改进车室安装结构的这样的解决方案可能导致车身的重量的大幅增大或制造车身的成本的大幅增大，这并不是优选的。
本发明提供一种可提供对颠簸乘坐的解决方案而不导致车身的重量的大幅增大和制造车身的成本的大幅增大的纵梁，并且还提供一种用于此纵梁的制造方法。
根据本发明的第一方面的纵梁包括：多个基础构件，所述多个基础构件在车辆的车身的纵向方向上延伸，所述基础构件具有带有多个拐角部的多边形形状的闭合截面结构；以及加强板构件，所述加强板构件具有比基础构件的板厚度大的板厚度。纵梁的在车身的纵向方向上的区域的一部分包括加强区域，所述加强区域具有由基础构件和加强板构件构成的多边形形状的闭合截面结构，并且所述加强区域包括接合部，在所述接合部处，在加强板构件被装配在装配部中的状态下，基础构件和加强板构件彼此接合，其中装配部被设置在与基础构件中的至少各拐角部对应的位置处。
根据第一方面，在纵梁的加强区域中，多边形形状的闭合截面结构中的至少各拐角部由加强板构件构造。加强板构件的板厚度被设定成大于基础构件的板厚度。因为各拐角部以此方式由加强板构件构造，所以可增强纵梁的在竖直方向上的弯曲刚性，以由此提供对颠簸乘坐的解决方案。也就是说，可以增强纵梁的在竖直方向上的弯曲刚性，而不增大纵梁的截面形状、增大构造纵梁的整个钢板的板厚度或将加强件铺设并焊接到纵梁的内表面上。除此之外，不需要改进车室安装结构。因此，可以提供对颠簸乘坐的解决方案，而不导致车身的重量的大幅增大和制造车身的成本的大幅增大。
基础构件和加强板构件可通过激光焊接而彼此接合。
如果基础构件通过电弧焊接而接合到加强板构件，那么焊接飞溅物粘合在所焊接的部分的附近，并且氧化鳞片由于热影响而在所焊接的部分上存在；因此，难以在进行防锈涂布时涂覆涂布材料，并且因此难以获得高防锈效果。根据上述构造，通过使用激光焊接，可以抑制飞溅物和氧化鳞片的发生；因此，涂布材料以优选方式涂覆，并且因此可以获得高防锈效果。
加强区域可包括：第一竖直壁部及第二竖直壁部，所述第一竖直壁部及所述第二竖直壁部在水平方向上彼此面对；第一水平壁部及第二水平壁部，所述第一水平壁部及所述第二水平壁部在竖直方向上彼此面对；以及构造第一竖直壁部及第二竖直壁部与第一水平壁部及第二水平壁部之间的边界部分的多个拐角部，并且在加强区域中，加强板构件可从拐角部到邻近于拐角部的水平壁部完全应用。
根据此构造，在将因被设定成具有比基础构件的板厚度大的板厚度的加强板构件的使用而导致的车身的重量的增大减到最小的同时，可以有效地增强纵梁的在竖直方向上的弯曲刚性。
纵梁可包括：水平部，所述水平部在车辆的前轮的布置位置与车辆的后轮的布置位置之间的预定范围内沿着车身的纵向方向在水平方向上延伸；以及前弯曲部，所述前弯曲部具有延续到水平部的前端并且随着前弯曲部朝向车身的向前方向延伸而向上弯曲的形状。如果纵梁包括后弯曲部，而后弯曲部具有延续到水平部的后端并且随着后弯曲部朝向车身的向后方向延伸而向上弯曲的形状，那么加强区域可被设置在水平部中。
当在具有起伏表面的道路上行进期间等在车身中发生在竖直方向上的振动时，纵梁的振动节点应该出现在水平部中。在本实施例中，加强区域被限定在充当振动节点的水平部中，以便增大纵梁的弯曲刚性，以由此提供对颠簸乘坐的有效解决方案。
基础构件可以如下方式接合到加强板构件，即，在与基础构件的板厚度方向垂直的表面中的在闭合截面结构中位于外侧的表面与在与加强板构件的板厚度方向垂直的表面中的在闭合截面结构中位于外侧的表面齐平。
根据本发明的第二方面的用于纵梁的制造方法包括：在多个平板状基础构件中形成装配部，所述装配部被形成在要变成预先规定的加强区域中的至少拐角部的区域中；将具有比基础构件的板厚度大的板厚度的平板状的加强板构件装配到装配部中；将装配在装配部中的加强板构件接合到基础构件；使加强板构件所接合到的基础构件与加强板构件一起弯曲，以便形成具有拐角部的多个梁构件；以及将多个梁构件彼此一体地接合，以便由多个梁构件形成多边形形状的闭合截面结构。
因此，可以提供用于纵梁的制造方法，该制造方法能够提供对颠簸乘坐的解决方案而不导致车身的重量的大幅增大和制造车身的成本的大幅增大。
此外，加强板构件可通过激光焊接而接合到基础构件。
如上所述，激光焊接的使用抑制飞溅物和氧化鳞片的发生；因此，可按优选方式涂覆涂布材料，并且因此可以获得防锈涂布的高防锈效果。
在本发明中，纵梁的加强区域设有接合部，在所述接合部处，在加强板构件被装配在装配部中的状态下，基础构件和加强板构件彼此接合，其中装配部被设置在与基础构件中的至少各拐角部对应的位置处。因此，可以提供对颠簸乘坐的解决方案，而不导致车身的重量的大幅增大和制造车身的成本的大幅增大。
附图说明
将在下文参照附图来描述本发明的示范性实施例的特征、优点和技术与工业意义，其中相同附图标记表示相同元件，并且其中：
图1是示出根据实施例的车身框架的立体图；
图2是对应于图1的线B-B的位置处的车辆的截面图；
图3A是沿着图1的线A-A截取的位置处的纵梁的截面图；
图3B是沿着图1的线B-B截取的位置处的纵梁的截面图；
图4A是解释根据实施例的纵梁的制造过程的视图；
图4B是解释根据实施例的纵梁的制造过程的视图；
图5A是根据现有技术的各种纵梁中的一个的截面图；
图5B是根据现有技术的各种纵梁中的一个的截面图；
图5C是根据现有技术的各种纵梁中的一个的截面图；
图5D是根据现有技术的各种纵梁中的一个的截面图；以及
图6是示出根据本实施例的纵梁以及根据现有技术的各种纵梁的归一化共振频率与归一化质量之间的关系的图。
具体实施方式
下文中，将参照附图来描述本发明的实施例。在本实施例中，将描述本发明被应用到车身框架的纵梁的状况，其中该车身框架被构造为被应用到皮卡等的梯式框架。
车身框架的结构的概述
图1是示出根据本实施例的车身框架1的立体图。在图1中，车身框架1由实线表示，车室C和轮FW、RW由假想线表示。图2是对应于图1中的线B-B的位置处的车辆的截面图。在每一附图中，分别地，箭头FR表示向前方向，箭头UP表示向上方向，箭头RH表示向右方向，并且箭头LH表示向左方向。
如图1中所示，车身框架1包括一对右纵梁2和左纵梁2，该一对右纵梁2和左纵梁2位于车辆宽度方向上的两个外侧处并且在车身的纵向方向上延伸。这些纵梁2中的每一个包括沿着车身的纵向方向连续延伸的中间部2A、前反冲部2B、前部2C、后反冲部2D和后部2E。
中间部2A在车辆前轮FW的布置位置与车辆后轮RW的布置位置之间的预定范围内沿着车身的纵向方向水平延伸。此中间部2A对应于水平部。前反冲部2B具有延续到中间部2A的前端并且随着前反冲部朝向车身的向前方向延伸而逐渐向上弯曲的形状。此前反冲部2B对应于前弯曲部。前部2C延续到前反冲部2B的前端并且在车身的向前方向上延伸。车辆前轮FW被设置在前部2C的车辆宽度方向上的外侧。因此，考虑到车辆前轮FW的干扰，纵梁2的相应的前部2C之间的在车辆宽度方向上的尺寸(右纵梁2与左纵梁2之间的尺寸)被设定为比纵梁2的相应的中间部2A之间的在车辆宽度方向上的尺寸短。
后反冲部2D具有延续到中间部2A的后端并且随着后反冲部朝向车身的向后方向延伸而逐渐向上弯曲的形状。此后反冲部2D对应于后弯曲部。后部2E延续到后反冲部2D的后端并且延伸到车身的向后方向。车辆后轮RW被设置在此后部2E的在车辆宽度方向上的外侧。因此，考虑到车辆后轮RW的干扰，纵梁2的相应的后部2E之间的在车辆宽度方向上的尺寸(右纵梁2与左纵梁2之间的尺寸)被设定为比纵梁2的相应的中间部2A之间的在车辆宽度方向上的尺寸短。
考虑到未图示的悬挂单元和其它的布置而设定每一个纵梁2的前部2C和后部2E的相应的布置高度。
用于在车辆前部碰撞时吸收能量(碰撞负载)的冲撞盒3分别被设置在该一对右纵梁2和左纵梁2的相应的前部2C的前侧。在该一对右冲撞盒3和左冲撞盒3的前端处，悬挂有保险杠加强件(未图示)以在车辆宽度方向上延伸。可存在如下结构：冲撞盒3并未设置在纵梁2的前端与保险杠加强件之间，而是保险杠加强件直接悬挂在纵梁2的前端之间。
在纵梁2之间，悬挂有在车辆宽度方向上延伸的多个横梁41、42、43、44、45、46、47。因此，本实施例的车身框架1被构造成梯式框架(梯状框架)。横梁41悬挂在纵梁2的前部2C、2C之间，并且横梁42悬挂在前反冲部2B的前端之间。横梁43悬挂在中间部2A之间。横梁44悬挂在后反冲部2D的前端之间。横梁45悬挂在后反冲部2D之间。横梁46悬挂在后反冲部2D的后端之间。横梁47悬挂在后部2E之间。前联接部48在与横梁41相比在车身的较向前的位置处悬挂在纵梁2之间。
在纵梁2的前部2C中的横梁41与横梁42之间，设置有由金属制成并且在车辆宽度方向上向外突出的悬挂安装支架11。未图示的悬挂安装件附接到悬挂安装支架11中的每一个，并且悬挂单元经由悬挂安装件和悬挂安装支架11而联接到纵梁2。
车室安装支架12、13、14分别被设置到每一个纵梁2的前反冲部2B的后端、每一个纵梁2的前部2C的前端以及每一个纵梁2的后反冲部2D的前端。车室安装支架12、13、14在车辆宽度方向上向外突出，并且未图示的车室安装件附接到车室安装支架12、13、14。车室C经由车室安装件和车室安装支架12、13、14而联接到纵梁2。
如图2中所示，以闭合截面结构形成的门槛51被设置在与每一个纵梁2相比在车辆宽度方向上的外侧(在图2中，向左)的位置处，并且地板面板52的端部(在车辆宽度方向上位于外侧的端部)被连接到此门槛51的上表面。燃料箱53被设置在与纵梁2相比在车辆宽度方向上的内侧(在图2中，向右)。在图2中，附图标记54表示从未图示的传动装置朝向车辆后轮RW延伸的推进轴，并且附图标记55表示燃料供给***和其它的管路。
纵梁的结构
接着，将描述表现本实施例的特征的纵梁2。纵梁2中的每一个具有相同构造(左右对称结构)，并且在此情况下，将示例在车辆宽度方向上处于左侧的纵梁2。
在根据本实施例的纵梁2中，中间部2A的区域的一部分被定义为加强区域(图1中由D表示的范围内的区域)。具体来说，在中间部2A中，位于与车身的在纵向方向上的中间位置相比略微向前的位置与中间部2A的后端位置之间的区域被定义为加强区域D，并且此加强区域D被设定为具有比纵梁2中的其它区域的强度高的强度。
图3A是沿着图1中的线A-A截取的位置处的纵梁2的截面图，并且图3B是沿着图1中的线B-B截取的位置处的纵梁2的截面图。也就是说，图3A是偏离加强区域D的区域的截面图，该区域被包括在中间部2A的前侧部分中。纵梁2在中间部2A的前侧部分中单独由两个基础构件23、26构造。图3B是加强区域D的截面图，其中加强区域D是中间部2A的后侧部分中的区域。在此中间部2A的后侧部分中，纵梁2由形成纵梁的主体的两个基础构件23、26构造，并且也由四个加强板构件24、25、27、28构造。基础构件23、26和加强板构件24、25、27、28中的每一个由热轧钢板形成。下文中，将具体描述纵梁的每一个部分。
中间部2A的前侧部分的结构
图3A的截面图中所示的中间部2A的前侧部分(偏离加强区域D的区域)是在纵梁2的基础结构中形成的部分，并且通过使用电弧焊接来一体地接合在车辆宽度方向上构成内部的内梁构件(内通道21)以及在车辆宽度方向上构成外部的外梁构件(外通道22)而以闭合截面结构构造。在此部分中，内梁构件21和外梁构件22分别由基础构件23、26单独形成。这些基础构件23、26具有相同板厚度尺寸，并且由相同材料制成。例如，使用具有约3.0mm的板厚度尺寸以及约600MPa的拉伸强度的构件。这些值不限于上述值，而是可使用任何数值，只要它们可确保纵梁2的足够强度(车身强度)。
具体来说，内梁构件21(基础构件23)以如下截面形状形成，其包括：竖直壁部21a，所述竖直壁部21a在竖直方向上延伸；上水平壁部21b及下水平壁部21c，所述上水平壁部21b及所述下水平壁部21c是第一水平壁部及第二水平壁部，在竖直方向上彼此面对并在水平方向上延伸；上拐角部21d，所述上拐角部21d构成竖直壁部21a与上水平壁部21b之间的边界部分；以及下拐角部21e，所述下拐角部21e构成竖直壁部21a与下水平壁部21c之间的边界部分。
外梁构件22(基础构件26)以如下截面形状形成，其包括：竖直壁部22a，所述竖直壁部22a在竖直方向上延伸；上水平壁部22b及下水平壁部22c，所述上水平壁部22b及所述下水平壁部22c是第一水平壁部和第二水平壁部，在竖直方向上彼此面对并在水平方向上延伸；上拐角部22d，所述上拐角部22d构成竖直壁部22a与上水平壁部22b之间的边界部分；以及下拐角部22e，所述下拐角部22e构成竖直壁部22a与下水平壁部22c之间的边界部分。
内梁构件21的上水平壁部21b的下表面位于外梁构件22的上水平壁部22b的上表面上，并且两者通过电弧焊接而彼此接合。类似地，内梁构件21的下水平壁部21c的上表面位于外梁构件22的下水平壁部22c的下表面上，并且两者通过电弧焊接而彼此接合。因此，纵梁2以大体上长方形形状的闭合截面结构构造。以此方式，通过将分别单独由基础构件23、26形成的内梁构件21和外梁构件22彼此电弧焊接而形成的闭合截面结构(纵梁2的基础结构)不仅用于中间部2A的前侧部分中，而且用于不包括上述中间部2A的后侧部分(加强区域D)的整个纵梁2中。
中间部2A的后侧部分的结构
本实施例的特征在于中间部2A的后侧部分(该中间部2A的后侧部分的截面的加强区域D示出在图3B中)。
将参照图3B来描述中间部2A的后侧部分(加强区域D)的结构。图4A、图4B是解释每一个纵梁2的制造过程的图，并且示出此中间部2A的后侧部分(加强区域D)及其附近。
如图3B中所示，中间部2A的后侧部分通过一体地接合六个面板构件23、24、25、26、27、28而以闭合截面结构构造。具体来说，中间部2A的后侧部分(加强区域D)通过一体地接合以下各者而构造：内梁构件21的基础构件23；第一加强板构件24及第二加强板构件25，所述第一加强板构件24及所述第二加强板构件25分别装配在形成在基础构件23中的切口(装配部)23a、23b中(参见图4A)并且通过激光焊接而接合到基础构件23；外梁构件22的基础构件26；以及第三加强板构件27及第四加强板构件28，所述第三加强板构件27及所述第四加强板构件28分别装配在形成在基础构件26中的切口(装配部)26a、26b中并且通过激光焊接而接合到基础构件26。
基础构件23、26的材料和加强板构件24、25、27、28的材料彼此相同。例如，具有约600MPa的拉伸强度的材料用作此材料。相反，作为加强板构件24、25、27、28的板厚度尺寸，使用比基础构件23、26的板厚度尺寸大的板厚度尺寸。具体来说，在基础构件23、26的板厚度尺寸被设定为约3.0mm时，加强板构件24、25、27、28的板厚度尺寸被设定为约4.5mm(一点五倍于基础构件23、26的板厚度尺寸)。这些值不限于上述值。
具体来说，在纵梁2的加强区域D的制造过程中，如图4A中所示，平板状的内梁构件21的基础构件23被部分切除(在上边缘和下边缘处)，以便形成有切口23a、23b(使平板状的基础构件在至少相应的区域中形成有装配部从而变成在纵梁中预先规定的加强区域中的拐角部的步骤)；并且具有大体上与切口23a、23b的形状相符的相应的形状的第一加强板构件24及第二加强板构件25分别装配到切口23a、23b中(装配到相应的切口23a、23b中，以使得第一加强板构件24及第二加强板构件25以及切口23a、23b的相应的端部彼此邻接；将具有比基础构件的板厚度尺寸大的板厚度尺寸的加强板构件装配到基础构件的装配部中的步骤)。接着，这些切口23a、23b的内边缘与第一加强板构件24及第二加强板构件25的外边缘之间的相应的邻接部通过激光焊接而彼此接合(将装配部中所装配的加强板构件接合到基础构件的步骤)。此后，平板状的内梁构件21通过按压而在宽度方向上(在图4A中的竖直方向上)在该内梁构件21两个端部处弯曲(弯曲部由单点划线表示)，以由此形成相应的水平壁部21b、21c，并且内梁构件21因此产生(参见图4B；与加强板构件一起弯曲基础构件(加强板构件接合到该基础构件)以由此产生具有拐角部的梁构件的步骤)。应注意，构成此中间部2的后侧部分(加强区域D)的内梁构件21的产生是与前述中间部2A的前端部分的产生同时进行的。
作为激光焊接，可应用的是使用二氧化碳激光、YAG激光、光纤激光等的这样的激光焊接。
以上述方式，内梁构件21被形成为具有竖直壁部21a、上水平壁部21b、下水平壁部21c、上拐角部21d和下拐角部21e的截面形状，如上所述。在加强区域D中，第一加强板构件24从上拐角部21d到邻近于上拐角部21d的上水平壁部21b完全应用，并且第二加强板构件25从下拐角部21e到邻近于下拐角部21e的下水平壁部21c完全应用。
类似地，如图4A中所示，平板状的外梁构件22的基础构件26被部分切除(在上边缘和下边缘处)，以便形成有切口26a、26b(使平板状的基础构件在至少相应区域中形成有装配部而变成纵梁中预先规定的加强区域中的拐角部的步骤)；并且具有大体上与切口26a、26b的形状相符的相应的形状的第三加强板构件27及第四加强板构件28分别被装配到切口26a、26b中(将具有比基础构件的板厚度尺寸大的板厚度尺寸的加强板构件装配到基础构件的装配部中的步骤)。接着，这些切口26a、26b的内边缘与第三加强板构件27及第四加强板构件28的外边缘之间的相应的邻接部通过激光焊接而彼此接合(将装配部中所装配的加强板构件接合到基础构件的步骤)。此后，平板状的外梁构件22通过按压而在宽度方向上(在图4A中的竖直方向上)在该外梁构件22的两个端部处弯曲(弯曲部由单点划线表示)，以由此形成相应的水平壁部22b、22c，并且外梁构件22因此产生(使基础构件与加强板构件一起弯曲(加强板构件接合到该基础构件)以由此产生具有拐角部的梁构件的步骤)。应注意，构成此中间部2A的后侧部分(加强区域D)的外梁构件22的产生也是与前述中间部2A的前端部分的产生同时进行。
以上述方式，外梁构件22也被形成为具有竖直壁部22a、上水平壁部22b、下水平壁部22c、上拐角部22d和下拐角部22e的截面形状，如上所述。在加强区域D中，第三加强板构件27从上拐角部22d到邻近于上拐角部22d的上水平壁部22b完全应用，并且第四加强板构件28从下拐角部22e到邻近于下拐角部22e的下水平壁部22c完全应用。
内梁构件21的上水平壁部21b(由第一加强板构件24形成的上水平壁部21b)的下表面位于外梁构件22的上水平壁部22b(由第三加强板构件27形成的上水平壁部22b)的上表面上，并且两者通过电弧焊接而彼此接合。类似地，内梁构件21的下水平壁部21c(由第二加强板构件25形成的下水平壁部21c)的上表面位于外梁构件22的下水平壁部22c(由第四加强板构件28形成的下水平壁部22c)的下表面上，并且两者通过电弧焊接而彼此接合。以此方式，纵梁2以大体上长方形形状的闭合截面结构构造。
在纵梁2以上述方式以大体上长方形形状的闭合截面结构构造的状态下，竖直壁部21a和竖直壁部22a对应于“在水平方向上彼此面对的第一竖直壁部及第二竖直壁部”。上水平壁部21b、22b以及下水平壁部21c、22c对应于“在竖直方向上彼此面对的第一水平壁及第二水平壁”。此外，各拐角部21d、21e、22d、22e对应于“构造各壁部之间的边界部分的多个拐角部”。
如上所述，在本实施例中，各加强板构件24、25、27、28的板厚度尺寸被设定为大于基础构件23、26的板厚度尺寸。因此，在加强板构件24、25、27、28的竖直壁部24a、25a、27a、28a(构成梁构件21、22的竖直壁部21a、22a的一部分的部分)的各外边缘和水平壁部24b、25b、27b、28b(构成梁构件21、22的各水平壁部21b、22b、21c、22c的部分)的各外边缘邻接到基础构件23、26的切口23a、23b、26a、26b的各内边缘的相应邻接部中，基础构件23、26的各外表面和加强板构件24、25、27、28的各外表面彼此接合以便彼此齐平。也就是说，上述内边缘和上述外边缘被布置成彼此邻接，以使得加强板构件24、25、27、28的各内表面从基础构件23、26的各内表面向内突出(以两者之间的板厚度差突出)。
如上所述，以具有多个拐角部21d、21e、22d、22d的多边形形状的闭合截面结构形成的纵梁2的加强区域D包括接合部，其中所述接合部形成以使得在加强板构件24、25、27、28分别被装配在对应于基础构件23、26中的至少拐角部21d、21e、22d、22e的位置处布置的切口23a、23b、26a、26b中的情况下，基础构件23、26通过激光焊接而接合到加强板构件24、25、27、28。
实施例的有利效果
如上所述，在本实施例中，在每一个纵梁2的加强区域D中，至少各拐角部21d、21e、22d、22e由加强板构件24、25、27、28以多边形形状的闭合截面结构构造。这些加强板构件24、25、27、28被设定成具有比基础构件23、26的板厚度尺寸大的板厚度尺寸。以此方式，各拐角部21d、21e、22d、22e分别由加强板构件24、25、27、28构造，以由此增大每一个纵梁2的在竖直方向上的弯曲刚性，因此提供对颠簸乘坐的解决方案。
图5A到图5D是根据现有技术的各种纵梁的截面图。
图5A示出不具有加强件的纵梁a。在此纵梁a中，纵梁a在竖直方向上的弯曲刚性极低，以致于难以抑制振动传输到车室。
图5B示出具有增大的截面形状的纵梁a。在此状况下，有必要确保较大空间来布置纵梁a，这在实际使用中是不利的。
图5C示出构成纵梁a的整个钢板具有较大板厚度的纵梁a。此纵梁a导致车身的重量的大幅增大，这并不是优选的。
图5D示出加强件“b”铺设在纵梁的内表面上并接合到纵梁的内表面的纵梁“a”。此纵梁“a”也导致车身的重量的大幅增大，这并不是优选的。
如上所述，在本实施例中，在每一个纵梁2的加强区域D中，至少各拐角部21d、21e、22d、22e分别由加强板构件24、25、27、28以多边形形状的闭合截面结构构造。这些加强板构件24、25、27、28被设定成具有比基础构件23、26的板厚度尺寸大的板厚度尺寸。因此，可以增强纵梁2的在竖直方向上的弯曲刚性，而不增大纵梁的截面形状(参见图5B中所示的纵梁)、增大构造纵梁的整个钢板的板厚度尺寸(参见图5C中所示的纵梁)或将加强件铺设并焊接到纵梁的内表面上(参见图5D中所示的纵梁)。不需要改进车室安装结构。因此，可以提供对颠簸乘坐的解决方案，而不导致车身的重量的大幅增大和制造车身的成本的大幅增大。
图6是示出根据本实施例的纵梁2以及根据现有技术的各种纵梁的归一化共振频率与归一化质量之间的关系的图。
在图5A中所示的纵梁“a”中，即，在不具有加强件的纵梁a中，无法获得归一化共振频率(参见图6中的菱形标记)，使得可能在车身中发生在竖直方向上的大幅振动。在图5C中所示的纵梁“a”中，即，在具有整个钢板的较大板厚度尺寸的纵梁a中，用于获得归一化共振频率的归一化质量变大(参见图6中的三角形标记)，这导致车身的重量的大幅增大。甚至在图5D所示的纵梁“a”中，即，在具有铺设在内表面上的加强件b的纵梁a中，用于获得归一化共振频率的归一化质量变大(参见图6中的正方形标记)，这导致车身的重量的大幅增大。
相比之下，在根据本实施例的纵梁2中，可以减小用于获得归一化共振频率的归一化质量(可以将用于获得归一化共振频率的归一化质量设定为小于根据现有技术的各种纵梁的归一化质量；参见图6中的圆形标记)；因此，与现有技术的纵梁相比，纵梁2可促进车身的重量的减小。
在本实施例中，激光焊接用作用于将基础构件23、26和加强板构件24、25、27、28彼此接合的手段。如果基础构件和加强板构件通过电弧焊接而彼此接合，那么焊接飞溅物粘合在所焊接的部分附近，或氧化鳞片由于热影响而在所焊接的部分上存在；因此，难以在进行防锈涂布时涂覆涂布材料，这使得难以获得高防锈效果。在图5D所示的现有技术的结构中，因为在面板构件之间存在间隙，所以涂布材料难以进入间隙；因此，在此状况下，也难以获得高防锈效果。根据本实施例的结构，通过使用激光焊接，可抑制焊接飞溅物和氧化鳞片。在面板构件之间不存在间隙。因此，以优选方式涂覆涂布材料，并且因此可以获得高防锈效果。
在本实施例中，在加强区域D中，加强板构件24、25、27、28分别从拐角部21d、21e、22d、22e到邻近于拐角部21d、21e、22d、22e的水平壁部21b、21c、22b、22c完全应用。因此，在将因具有比基础构件23、26的板厚度尺寸大的板厚度尺寸的加强板构件24、25、27、28的使用而导致的车身的重量的增大减到最小的同时，可以有效地增强纵梁2的在竖直方向上的弯曲刚性。
在本实施例中，加强区域D被设置在中间部2A中。这是因为考虑到在纵梁2中发生的振动。也就是说，当在具有起伏表面等的道路上行进期间在车身中发生在竖直方向上的振动时，纵梁2的振动节点应该显现在中间部2A中。在本实施例中，加强区域D被限定在充当振动节点的中间部2A中，以便增大纵梁2的弯曲刚性，以由此提供颠簸乘坐的有效解决方案。
另一实施例
本发明不限于上述实施例，并且权利要求书及其等同物的范围内所涵盖的所有变型和应用是可能的。
例如，在上述实施例中，每一个纵梁2的加强区域D由六个面板构件23至28构造。在本发明中，只要加强板构件24、25、27、28对应于至少全部四个拐角部21d、21e、22d、22e应用，则构造加强区域D的面板构件的数量不限于具体一个。此外，在上述实施例中，因为每一个纵梁2以大体上长方形形状的闭合截面结构而构造，所以纵梁2具有含有四个拐角处的拐角部21d、21e、22d、22e的结构。在本发明中，如果每一个纵梁以另一多边形形状(例如，五边形形状)的闭合截面结构构造，那么拐角部的数量变得不同；因此，将应用的加强板构件的数量取决于拐角部的数量而不同。
在上述实施例中，基础构件23、26的材料与加强板构件24、25、27、28的材料相同。然而，本发明不限于此，并且具有比基础构件23、26的材料的拉伸强度高的拉伸强度的材料可分别应用于加强板构件24、25、27、28。
在上述实施例中，加强板构件24、25、27、28通过激光焊接而装配并且接合到形成在基础构件23、26中的切口23a、23b、26a、26b。然而，本发明不限于此，并且开口可形成在基础构件23、26中，并且具有与开口的形状相符的形状的加强板构件可通过激光焊接而装配并接合到开口。
此外，在上述实施例中，加强件并未接合到纵梁2的内表面。然而，本发明不限于此，并且除上述实施例之外，也可使用接合加强件的结构。在此状况下，根据本发明的结构，也可在使用较小质量的加强件时提供对颠簸乘坐的解决方案；因此，并且在此状况下，可以防止车身的重量的大幅增大。
在上述实施例中，激光焊接用作接合手段，但本发明不限于此，并且也可使用例如电弧焊接等各种手段。
本发明可应用于在梯式框架中沿着车身的纵向方向延伸的一对右纵梁和左纵梁。
Claims (10)
1.一种纵梁，其特征在于包括：
多个基础构件，所述多个基础构件在车辆的车身的纵向方向上延伸，所述基础构件具有一个多边形形状的闭合截面结构，所述多边形形状带有多个拐角部；以及
多个加强板构件，所述多个加强板构件具有比所述基础构件的板厚度大的板厚度，
其中
所述纵梁的在所述车身的所述纵向方向上的区域的一部分包括加强区域，所述加强区域具有由所述多个基础构件和所述多个加强板构件构成的所述多边形形状的所述闭合截面结构，并且
所述加强区域包括接合部，在所述接合部处，在所述加强板构件被装配在装配部中的状态下，所述基础构件和所述加强板构件彼此接合，其中所述装配部被设置在与所述基础构件中的至少所有拐角部对应的位置处。
2.根据权利要求1所述的纵梁，其特征在于：
所述基础构件和所述加强板构件通过激光焊接而彼此接合。
3.根据权利要求1或2所述的纵梁，其特征在于：
所述加强区域包括：
第一竖直壁部及第二竖直壁部，所述第一竖直壁部及所述第二竖直壁部在水平方向上彼此面对；
第一水平壁部及第二水平壁部，所述第一水平壁部及所述第二水平壁部在竖直方向上彼此面对；以及
构成所述第一竖直壁部及所述第二竖直壁部与所述第一水平壁部及所述第二水平壁部之间的边界部的多个所述拐角部，并且
在所述加强区域中，从所述拐角部到与所述拐角部相邻的相应水平壁部全部应用所述加强板构件。
4.根据权利要求1或2所述的纵梁，其特征在于：
所述纵梁包括：
水平部，所述水平部在所述车辆的前轮的布置位置与所述车辆的后轮的布置位置之间的预定范围内沿着所述车身的所述纵向方向在水平方向上延伸；
前弯曲部，所述前弯曲部具有延续到所述水平部的前端并且随着所述前弯曲部朝向所述车身的向前方向延伸而向上弯曲的形状；以及
后弯曲部，所述后弯曲部具有延续到所述水平部的后端并且随着所述后弯曲部朝向所述车身的向后方向延伸而向上弯曲的形状，
并且
所述加强区域被设置在所述水平部中。
5.根据权利要求3所述的纵梁，其特征在于：
所述纵梁包括：
水平部，所述水平部在所述车辆的前轮的布置位置与所述车辆的后轮的布置位置之间的预定范围内沿着所述车身的所述纵向方向在水平方向上延伸；
前弯曲部，所述前弯曲部具有延续到所述水平部的前端并且随着所述前弯曲部朝向所述车身的向前方向延伸而向上弯曲的形状；以及
后弯曲部，所述后弯曲部具有延续到所述水平部的后端并且随着所述后弯曲部朝向所述车身的向后方向延伸而向上弯曲的形状，
并且
所述加强区域被设置在所述水平部中。
6.根据权利要求1或2所述的纵梁，其特征在于：
所述基础构件以如下方式接合到所述加强板构件，即：在与所述基础构件的板厚度方向垂直的表面中的在所述闭合截面结构中位于外侧的表面与在与所述加强板构件的板厚度方向垂直的表面中的在所述闭合截面结构中位于外侧的表面齐平。
7.根据权利要求3所述的纵梁，其特征在于：
所述基础构件以如下方式接合到所述加强板构件，即：在与所述基础构件的板厚度方向垂直的表面中的在所述闭合截面结构中位于外侧的表面与在与所述加强板构件的板厚度方向垂直的表面中的在所述闭合截面结构中位于外侧的表面齐平。
8.根据权利要求4所述的纵梁，其特征在于：
所述基础构件以如下方式接合到所述加强板构件，即：在与所述基础构件的板厚度方向垂直的表面中的在所述闭合截面结构中位于外侧的表面与在与所述加强板构件的板厚度方向垂直的表面中的在所述闭合截面结构中位于外侧的表面齐平。
9.一种用于纵梁的制造方法，所述制造方法的特征在于包括：
在平板状的多个基础构件中形成装配部，所述装配部被形成在要变成预先规定的加强区域中的至少所有拐角部的区域中；
将具有比所述基础构件的板厚度大的板厚度的平板状的多个加强板构件装配到相应装配部中；
将装配在所述装配部中的所述加强板构件接合到所述基础构件；
使所述加强板构件所接合到的所述基础构件与所述加强板构件一起弯曲，以便形成具有所述拐角部的多个梁构件；以及
将所述多个梁构件彼此一体地接合，以便由所述多个梁构件形成一个多边形形状的闭合截面结构。
10.根据权利要求9所述的用于纵梁的制造方法，其特征在于：
所述加强板构件通过激光焊接接合到所述基础构件。
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