CN208530699U - 车身结构和车辆 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种车身结构和车辆，车身结构包括C柱外板(2)、后轮罩外板(3)和加强梁(4)，C柱外板(2)的下端与后轮罩外板(3)的上端相连，加强梁(4)位于C柱外板(2)和后轮罩外板(3)的外侧，加强梁(4)的上端与C柱外板(2)相连，加强梁(4)的下端与后轮罩外板(3)相连。通过上述技术方案，设置在C柱外板和后轮罩外板外侧的加强梁可以提高车辆减震区的Z向刚度和扭转刚度，并使后轮罩外板受到的作用力不仅可以直接传递至C柱外板，还可以通过加强梁传递至C柱外板，从而利于力的平稳传递，提高车身整体的扭转刚度。

Description

车身结构和车辆

技术领域

本公开涉及车辆制造技术领域，具体地，涉及一种车身结构和使用该车身结构的车辆。

背景技术

在车辆设计过程中，车身刚度为较强度要求更严格的设计指标之一，尤其是车身扭转刚度，车身扭转刚度是车身在抵抗较恶劣的扭转工况载荷的关键保证指标。在车辆行驶过程中，特别是车辆在凹凸不平的路面行驶时，车辆左右车轮受到的载荷方向不一致，车身会因扭转而发生扭转变形，车身扭转刚度越低，扭转变形就越大，车辆越容易在行驶过程中出现部件之间相互摩擦的情况，从而产生异响，影响驾乘体验感。并且，车身扭转刚度不足会导致车身整体模态偏低，车身整体模态越低，车辆在行驶过程中越容易被外界低频激励激起，引起共振并产生噪音，从而导致车辆的NVH性能降低。因此，如何提高车身整体的扭转刚度和NVH性能在车辆设计过程中尤为重要。

特别是随着人们对环境和能源问题的重视，车辆设计正在向着环保、节能、安全的方向发展，由动力电池驱动的电动车辆正在逐渐取代传统的燃油车辆，对于电动车辆而言，虽然没有了发动机的震动和噪音，但也正因如此，路面激励通过前后悬挂传至车身的噪音会更为突出。因此，如何提高车身整体的扭转刚度，从而提升车辆的NVH性能，无论是对于传统燃油车辆还是新能源车辆都非常重要。

无论是在传统燃油车辆中还是新能源车辆中，后减震区域的刚性都显著影响着车身的整体扭转刚度，现有车辆中，后减震区域的C柱部分均为平直单层钣金，根据材料力学中截面惯性矩理论可知，由于平直单层钣金的横截面面积较小，导致其横截面系数也偏小，从而导致车身的整体扭转刚度偏小，进而导致车辆在行驶过程中越容易被外界低频激励激起，引起共振并产生噪音。

实用新型内容

本公开的目的是提供一种车身结构和使用该车身结构的车辆，该车身结构能有效地提高车辆后减震区域的扭转刚度和车身的整体扭转刚度，从而提高车辆的NVH性能，降低车辆异响、共振和噪音的产生，提升车辆的驾乘体验感。

为了实现上述目的，本公开提供一种车身结构，包括C柱外板、后轮罩外板和加强梁，所述C柱外板的下端与所述后轮罩外板的上端相连，所述加强梁位于所述C柱外板和后轮罩外板的外侧，所述加强梁的上端与所述C柱外板相连，所述加强梁的下端与所述后轮罩外板相连。

可选地，所述车身结构还包括C柱内板、所述C柱内板与所述C柱外板相连，所述C柱外板向外凸起，以使所述C柱外板和C柱内板之间形成空腔。

可选地，所述后轮罩外板和C柱内板上开设有用于避让后排座椅卷收器的避让孔，所述避让孔在Y向上的投影位于所述加强梁上。

可选地，所述加强梁的横截面形成为“几”字形结构，所述加强梁包括加强梁顶壁和两个相对的加强梁侧壁，所述加强梁顶壁的上端形成有第一翻边，所述加强梁顶壁的下端形成有第二翻边，一个加强梁侧壁上形成有第三翻边，另一个加强梁侧壁上形成有第四翻边，所述第一翻边与所述C柱外板连接，所述第二翻边、第三翻边、第四翻边与所述后轮罩外板连接。

可选地，所述加强梁、所述C柱外板、所述后轮罩外板构成封闭腔体。

可选地，所述加强梁上形成有减重孔。

可选地，所述加强梁上形成有多个加强筋，所述多个加强筋设置在所述减重孔的周围。

可选地，所述加强筋包括第一加强筋、第二加强筋、第三加强筋、第四加强筋和第五加强筋，所述第一加强筋和第二加强筋位于所述加强梁顶壁的上端，所述第三加强筋和第四加强筋位于所述加强梁顶壁的下端，所述第五加强筋位于所述加强梁侧壁上。

可选地，所述加强梁顶壁上开设有第一定位孔和第二定位孔，所述第一定位孔位于所述第一加强筋和第二加强筋之间，所述第二定位孔位于所述第三加强筋和第四加强筋之间。

可选地，所述加强梁的深度从所述加强梁的中间向所述加强梁的两端逐渐减小。

通过上述技术方案，C柱外板和后轮罩外板的外侧设置有加强梁，加强梁可进一步提高车辆后减震区的Z向刚度和扭转刚度，并使后轮罩外板受到的作用力不仅可以直接传递至C柱外板，还可以通过加强梁传递至C柱外板，从而利于力的平稳传递，达到提高车身整体扭转刚度和车辆NVH性能的目的。

根据本公开的另一方面，提供一种车辆，包括上述的车身结构。

本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：

图1是从车外方向观察的本公开示例性实施方式提供的车身结构的平面图；

图2是从车内方向观察的本公开示例性实施方式提供的车身结构的后视图；

图3是图1的A-A剖视图；

图4是本公开示例性实施方式提供的车身结构中的加强梁的立体结构示意图；

图5是本公开示例性实施方式提供的车辆的结构框图。

附图标记说明

1 C柱内板 2 C柱外板

3 后轮罩外板 4 加强梁

41 加强梁顶壁 42 加强梁侧壁

43 第一翻边 44 第二翻边

45 第三翻边 46 第四翻边

5 空腔 6 避让孔

7 腔体 81 减重孔

82 第一定位孔 83 第二定位孔

9 加强筋 91 第一加强筋

92 第二加强筋 93 第三加强筋

94 第四加强筋 95 第五加强筋

100 车身结构 1000 车辆

具体实施方式

以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。

在本公开中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、左、右、前、后”通常是指车辆本身的上、下、左、右、前、后，具体地，朝向顶棚的方向为“上”，朝向地板的方向为“下”，朝向左车轮的方向为“左”，朝向右车轮的方向为“右”，朝向车头的方向为“前”，朝向车尾的方向为“后”，另外，在本公开中，“X向”指的是车辆的前后方向，“Y向”指的是车辆的左右方向，“Z向”指的是车辆的上下方向。

如图1至图5所示，本公开提供一种车身结构100，包括C柱内板1、C柱外板2、后轮罩外板3和加强梁4，C柱内板1与C柱外板2相连，C柱外板2向外凸起，以使C柱外板2和C柱内板1之间形成空腔5，也就是说，在本公开中，C柱由C柱外板2和C柱内板1组成，且C柱外板2与C柱内板1间存在间隙，以使C柱外板2和C柱内板1构成封闭的环状腔体结构，从而通过增大C柱外板2与C柱内板1构成的横截面面积提高车辆后减震区的扭转刚度和车身的整体扭转刚度。C柱外板2的下端与后轮罩外板3的上端相连，加强梁4位于C柱外板2和后轮罩外板3的外侧，加强梁4的上端与C柱外板2相连，加强梁4的下端与后轮罩外板3相连，以进一步地提高车辆后减震区的Z向刚度。

通过上述技术方案，与现有技术中单层钣金结构的C柱相比，本公开提供的车身结构100的C柱由C柱内板1和C柱外板2组成，以加强车辆后减震区的刚度，并且，C柱内板1和C柱外板2之间形成有空腔5，C柱的横截面面积为C柱外板2与C柱内板1构成的空腔5的横截面面积，从而使C柱的横截面系数和扭转刚度变大，进而提高车身整体的扭转刚度，提高车身在行驶过程中抵抗扭转变形的能力。此外，C柱外板2和后轮罩外板3的外侧还设置有加强梁4，加强梁4可进一步提高车辆后减震区的Z向刚度和扭转刚度，并使后轮罩外板3受到的作用力不仅可以直接传递至C柱外板2，还可以通过加强梁4传递至C柱外板2，从而利于力的平稳传递，达到提高车身整体扭转刚度和车辆NVH性能的目的。

进一步地，在本公开提供的示例性实施方式中，如图2所示，后轮罩外板3和C柱内板1上开设有用于避让后排座椅卷收器的避让孔6，以便于后排座椅卷收器的安装和布置，避免后排座椅卷收器与后轮罩外板3和C柱内板1发生机械干涉。由于后轮罩外板3和C柱内板1上开设有避让孔6，避让孔6会削弱后轮罩外板3和C柱内板1的刚度，因此，为防止避让孔6影响后轮罩外板3、C柱内板1及后减震区的整体刚度，在本公开提供的一种实施方式中，避让孔6在Y向上的投影位于加强梁4上，也就是说，加强梁4罩设在避让孔6外侧，以增强避让孔6处的Z向刚度和后减震区的扭转刚度。

加强梁4可以为任意适当的结构，在本公开提供的一种实施方式中，如图1和图4所示，加强梁4的横截面形成为“几”字形结构，加强梁4包括加强梁顶壁41和形成在加强梁顶壁41上的两个相对的加强梁侧壁42，加强梁顶壁41的上端形成有第一翻边43，加强梁顶壁41的下端形成有第二翻边44，一个加强梁侧壁42上形成有第三翻边45，另一个加强梁侧壁42上形成有第四翻边46，第一翻边43与C柱外板2连接，第二翻边44、第三翻边45、第四翻边46与后轮罩外板3连接。具体地，第一翻边43、第二翻边44、第三翻边45以及第四翻边46可以通过焊接的方式，例如通过点焊的方式与C柱外板2和后轮罩外板3固定连接。在本公开提供的具体实施方式中，加强梁4在Z向上的高度为369mm，在X向上的宽度为157mm。如图1和图3所示，由于C柱外板2向外凸起，因此，为便于加强梁4的固定与安装，使C柱外板2和后轮罩外板3之间能通过加强梁4平滑过渡连接，不产生结构突变的现象，第一翻边43搭接在C柱外板2的下侧，从而避免在C柱外板2上形成凸起。

进一步地，由于加强梁4的横截面形成为“几”字形结构，加强梁4的开口朝向C柱外板2和后轮罩外板3的方向设置，这样，如图3所示，加强梁4、C柱外板2、后轮罩外板3可以构成腔体7，即加强梁4、C柱外板2、后轮罩外板3之间形成环状结构。由于构件的扭转刚度与横截面面积和横截面系数相关，当横截面面积越大时，即加强梁4、C柱外板2、后轮罩外板3可以构成腔体7的横截面面积越大时，则横截面系数越大，加强梁4处的扭转刚度越大，扭转变形越小且抵抗扭转变形的能力越强，从而进一步地提高了车身的整体扭转刚度，特别是车辆后减震区的扭转刚度，以及车辆的NVH性能和操稳性能等。

此外，由于车辆的轻量化已成为车辆制造领域的发展潮流，车辆的轻量化就是在保证汽车的强度和安全性能的前提下，尽可能地降低汽车的整体质量，从而提高汽车的动力性，减少燃料消耗。因此，在本公开提供的示例性实施方式中，为实现车身结构100的轻量化，如图4所示，加强梁4上形成有减重孔81，以减轻加强梁4的质量，从而减轻车身结构100和车辆1000的质量。

进一步地，由于加强梁4上形成有减重孔81，为保证加强梁4的强度，防止因减重孔81而影响加强梁4的整体强度，在本公开提供的示例性实施方式中，如图4所示，加强梁4上形成有多个加强筋9，多个加强筋9设置在减重孔81的周围，从而即保证了加强梁4的强度，也实现了加强梁4的轻量化。

进一步地，在本公开提供的一种实施方式中，加强筋9包括第一加强筋91、第二加强筋92、第三加强筋93、第四加强筋94和第五加强筋95，该第一加强筋91、第二加强筋92、第三加强筋93、第四加强筋94和第五加强筋95均沿加强梁4的长度方向延伸，即沿Z向延伸，从而增强加强梁4在Z向上的刚度，具体地，第一加强筋91和第二加强筋92位于加强梁顶壁41的上端，第三加强筋93和第四加强筋94位于加强梁顶壁41的下端，以使减重孔81位于第一加强筋91和第二加强筋92的下端，并位于第三加强筋93和第四加强筋94的上端，第五加强筋95位于加强梁侧壁42上。

此外，为方便加强梁4周围其他构件的定位与安装，如图4所示，在本公开提供的一种实施方式中，加强梁顶壁41上还开设有第一定位孔82和第二定位孔83，第一定位孔82位于第一加强筋91和第二加强筋92之间，第二定位孔83位于第三加强筋93和第四加强筋94之间，即第一加强筋91和第二加强筋92是设置在第一定位孔82周围的，第三加强筋93和第四加强筋94是设置在第二定位孔83周围的，从而避免第一定位孔82和第二定位孔83影响加强梁4的强度。加强梁4周围的构件可以通过第一定位孔82和第二定位孔83的位置来定位其安装位置。

此外，为使C柱外板2和后轮罩外板3之间能通过加强梁4平滑过渡连接，不产生结构突变和应力集中的现象，如图3所示，在本公开中，加强梁4的深度从加强梁4的中间向加强梁4的两端逐渐减小，也就是说加强梁4中间的深度(在Y向上的深度)小于加强梁4两端的深度，以使加强梁4在与C柱外板2和后轮罩外板3连接后不会凸出于C柱外板2和后轮罩外板3的表面。具体地，加强梁4中间的深度为75mm，两端的深度为51mm。

根据本公开的另一方面，如图5所示，提供一种车辆1000，包括上述的车身结构100。

以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。

Claims (11)

1.一种车身结构，其特征在于，包括C柱外板(2)、后轮罩外板(3)和加强梁(4)，所述C柱外板(2)的下端与所述后轮罩外板(3)的上端相连，所述加强梁(4)位于所述C柱外板(2)和后轮罩外板(3)的外侧，所述加强梁(4)的上端与所述C柱外板(2)相连，所述加强梁(4)的下端与所述后轮罩外板(3)相连。

2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述车身结构(100)还包括C柱内板(1)、所述C柱内板(1)与所述C柱外板(2)相连，所述C柱外板(2)向外凸起，以使所述C柱外板(2)和C柱内板(1)之间形成空腔(5)。

3.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于，所述后轮罩外板(3)和C柱内板(1)上开设有用于避让后排座椅卷收器的避让孔(6)，所述避让孔(6)在Y向上的投影位于所述加强梁(4)上。

4.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，所述加强梁(4)的横截面形成为“几”字形结构，所述加强梁(4)包括加强梁顶壁(41)和两个相对的加强梁侧壁(42)，所述加强梁顶壁(41)的上端形成有第一翻边(43)，所述加强梁顶壁(41)的下端形成有第二翻边(44)，一个加强梁侧壁(42)上形成有第三翻边(45)，另一个加强梁侧壁(42)上形成有第四翻边(46)，所述第一翻边(43)与所述C柱外板(2)连接，所述第二翻边(44)、所述第三翻边(45)、所述第四翻边(46)与所述后轮罩外板(3)连接。

5.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于，所述加强梁(4)、所述C柱外板(2)、所述后轮罩外板(3)构成腔体(7)。

6.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于，所述加强梁(4)上形成有减重孔(81)。

7.根据权利要求6所述的车身结构，其特征在于，所述加强梁(4)上形成有多个加强筋(9)，所述多个加强筋(9)设置在所述减重孔(81)的周围。

8.根据权利要求7所述的车身结构，其特征在于，所述加强筋(9)包括第一加强筋(91)、第二加强筋(92)、第三加强筋(93)、第四加强筋(94)和第五加强筋(95)，所述第一加强筋(91)和第二加强筋(92)位于所述加强梁顶壁(41)的上端，所述第三加强筋(93)和第四加强筋(94)位于所述加强梁顶壁(41)的下端，所述第五加强筋(95)位于所述加强梁侧壁(42)上。

9.根据权利要求8所述的车身结构，其特征在于，所述加强梁顶壁(41)上开设有第一定位孔(82)和第二定位孔(83)，所述第一定位孔(82)位于所述第一加强筋(91)和第二加强筋(92)之间，所述第二定位孔(83)位于所述第三加强筋(93)和第四加强筋(94)之间。

10.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于，所述加强梁(4)的深度从所述加强梁(4)的中间向所述加强梁(4)的两端逐渐减小。

11.一种车辆，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的车身结构(100)。