專利名稱：汽車的車身結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種諸如單廂車或者貨運(yùn)卡車那樣的，在駕駛室前方有防撞壓損區(qū)的小型四輪汽車的車身結(jié)構(gòu)。
以往，在汽車的前部設(shè)置了防撞壓損區(qū)，當(dāng)汽車受到外力撞擊時(shí)，可借助于車身的局部變形，以緩沖乘客的沖擊載荷。


圖12表示一輛汽車51，其發(fā)動(dòng)機(jī)52在駕駛室53的前面，由保險(xiǎn)杠51a、發(fā)動(dòng)機(jī)52和發(fā)動(dòng)機(jī)室54等結(jié)構(gòu)部件形成了防撞壓損區(qū)55。當(dāng)這樣的汽車51受到從前方施加的撞擊時(shí)，由于有發(fā)動(dòng)機(jī)室54之類的防撞壓損區(qū)作為緩沖構(gòu)件，不但能借助于它們的塑性變形吸收動(dòng)能，而且還可以防止駕駛室53的變形。
圖13表示一輛單廂車56，其中的發(fā)動(dòng)機(jī)57設(shè)置在駕駛室58的前排座59的下部，它以設(shè)置在車身前部的前保險(xiǎn)杠56a和車輛的結(jié)構(gòu)部件形成防撞壓損區(qū)60。
這樣，把發(fā)動(dòng)機(jī)放在前排座下部的單廂車，從前保險(xiǎn)杠到駕駛室之間的距離很短，防撞壓損區(qū)的長(zhǎng)度就不能做得很大，而且，防撞壓損區(qū)中也不包括象發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在駕駛室前面的汽車那樣的發(fā)動(dòng)機(jī)室，所以能吸收的由于撞擊而產(chǎn)生的動(dòng)能是很少的。
而且，未被吸收的動(dòng)能要由駕駛室的變形來(lái)補(bǔ)償。
本發(fā)明就是有鑒于以上的事實(shí)，目的是提供一種汽車的車身結(jié)構(gòu)，這種車身結(jié)構(gòu)用在發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在前排座下部，或者設(shè)置在它的后部的單廂車中時(shí)，它的防撞壓損區(qū)能夠吸收大量的動(dòng)能，而且，還能夠控制吸收這種動(dòng)能的部位。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在前排座下部或者設(shè)置在車廂后部的汽車，其車身構(gòu)造中設(shè)有借助于車身前部的塑性變形來(lái)吸收動(dòng)能的前部防撞壓損區(qū)，其特征在于，在上述前部防撞壓損區(qū)之外，在車身的前排座之后的任意部位上，設(shè)有中央防撞壓損區(qū)，并使得該中央防撞壓損區(qū)比在它的前方或后方的部位更容易發(fā)生塑性變形。
下面，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。附圖中圖1是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的主車架的整體示意側(cè)視圖；圖2是圖1中主車架前部的示意側(cè)視圖；圖3是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的主車架和橫梁的整體示意平面圖；圖4是圖3中沿X-X方向的斷面的放大圖；圖5是圖1中的主車架前部的放大了的立體圖；圖6是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的前車架部分和中央車架部分的連接部分的示意側(cè)視圖；圖7是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的主車架部分和發(fā)動(dòng)機(jī)部分的安裝狀態(tài)的的示意側(cè)視圖；圖8是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的前車身地板和后車身地板的連接部分的立體圖；圖9是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的主車架和后車身地板的連接狀態(tài)的的示意立體圖；圖10是按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的汽車的前支柱的一部分的示意側(cè)視圖；圖11是采用按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的汽車的車身減速度與時(shí)間的關(guān)系曲線圖；圖12是表示以往的發(fā)動(dòng)機(jī)放在駕駛室前面的汽車的防撞壓損區(qū)的側(cè)視圖13是表示以往的發(fā)動(dòng)機(jī)放在駕駛室的前排座下面的汽車的防撞壓損區(qū)的側(cè)視圖。
圖1表示采用了本發(fā)明的汽車車身結(jié)構(gòu)的汽車1。在汽車1的車身2的下部，設(shè)有一對(duì)向車身的前后方向延伸的左右主梁3。主梁3上有從車身的前端越過(guò)前排座4的下部，大致沿水平方向延伸的前梁部分6，在它的后部有比前梁部分6高出一段，也是沿著水平方向一直延伸到車身的后輪5后面的后梁部分8。此外，在前梁部分6和后梁部分8之間設(shè)有前低后高的傾斜的中央梁部分7。
如圖3所示，左右主梁3的間距在前梁部分6和后梁部分8上大致是平行的，而在中央梁部分7之間的間距則設(shè)計(jì)成向車身的后方擴(kuò)大。
如圖2所示，主梁3中的傾斜的中央梁部分7的斷面尺寸d，要比前梁部分6和后梁部分8的斷面尺寸e和f大，使得中央梁部分7具有更大的剛性。此外，如圖3所示，在主梁3的橫向間距變化的前梁部分6的后端與后梁部分8的前端上，固定連接了向車身橫向延伸的橫梁9、10。
圖4是前梁部分6的斷面圖。如圖4所示，前梁部分6由U形梁6a，固定在上述U形梁的兩側(cè)凸緣上的梁蓋6b，和固定在U形梁內(nèi)部，沿著車身的前后方向延伸的加強(qiáng)梁11所組成。
如圖5所示，前梁部分6的前端用梁蓋6c封閉住開(kāi)口，而且梁蓋上的凸緣部分6d固定在U形梁6a的內(nèi)壁上。凸緣部分6d的寬度在需要焊接的部位較寬，而其他部分較窄。
如圖6所示，前梁部分6的后端部與中央梁部分7連接，它與平常車輛的前梁部分的后端部分不同，設(shè)有插入中央梁部分7內(nèi)部的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的延長(zhǎng)部分6e，以加強(qiáng)結(jié)合部分。
如圖7所示，后梁部分8的前端設(shè)有其側(cè)面部分向車身內(nèi)部凸出的卷邊(bead)8a。橫跨左右主梁3的橫梁14固定在該卷邊8a的后部，發(fā)動(dòng)機(jī)部件12的后部通過(guò)后發(fā)動(dòng)機(jī)支座15，安裝在后梁部分8上。發(fā)動(dòng)機(jī)部件1的前部，則通過(guò)前發(fā)動(dòng)機(jī)支座16，安裝在前梁部分6上。另外，上述各支座的安裝方式為，前發(fā)動(dòng)機(jī)支座16主要承受上下方向的載荷，而后發(fā)動(dòng)機(jī)支座15的上下部分主要承受前后方向的載荷。
圖8表示前部地板17和后部地板18布置在主梁3上的狀態(tài)。前部地板17沿著主梁3的中央梁部分7的上面布置在前梁部分6的一側(cè)。后部地板18在其前端部形成了向上方豎立的立面18a，并且大致從中央梁部分7的后端開(kāi)始，沿著后梁部分8在水平方向向后方延伸。在與中央梁部分7的表面相對(duì)應(yīng)的前部地板17的部位，和后部地板18的向上豎立的立面18a的結(jié)合處，用焊接的方法固定了補(bǔ)強(qiáng)板19。另外，標(biāo)號(hào)20是設(shè)置在前排座4下部的用于檢修發(fā)動(dòng)機(jī)部件12等的開(kāi)口。
如圖9所示，在設(shè)置在后梁部分8上部的凸緣部分的寬度擴(kuò)大了的擴(kuò)大部分8b上，用交替的點(diǎn)焊把后部地板18焊接在上面，以加強(qiáng)后梁部分8與后部地板18的連接。
如圖10所示，在車身2的各前支柱2a的前側(cè)，設(shè)置了為防止方向盤(pán)21變形的加強(qiáng)板22，于是駕駛室的變形就減小了。
下面，說(shuō)明按照本發(fā)明的實(shí)施例的汽車車身結(jié)構(gòu)的作用。
本發(fā)明在車身前排座的后面設(shè)置了借助于塑性變形來(lái)吸收動(dòng)能的中央防撞壓損區(qū)。該防撞壓損區(qū)可以考慮有各種不同的形狀，本實(shí)施例的形狀如圖7所示，在主梁3的后梁部分8上設(shè)置了卷邊8a，由于有了這種卷邊8a，當(dāng)發(fā)生撞擊時(shí)，這一部分就很容易發(fā)生塑性變形。此外，由于上述卷邊部分8a很容易產(chǎn)生塑性變形，所以就不會(huì)使前梁部分6和后梁部分8發(fā)生彎曲，仍能保持直線狀態(tài)。
另一方面，為了阻止卷邊8a以外的部分發(fā)生變形，在把從側(cè)面看呈傾斜狀，從平面上看向后擴(kuò)大的中央梁部分7的斷面加大，增大它的剛性的同時(shí)，還在主梁3從平面上看的彎曲點(diǎn)上設(shè)置了橫梁9、10(參見(jiàn)圖3)。此外，在前梁部分6與中央梁部分7的連接處還設(shè)置了前梁部分6的延長(zhǎng)部分6e，以增大兩者的連接強(qiáng)度。因此，就能夠控制在卷邊部分8a上產(chǎn)生塑性變形。
此外，在本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方式中，由于在卷邊8a的后部設(shè)置了發(fā)動(dòng)機(jī)部件12的安裝部分，所以當(dāng)有外力施加在上面，車身減速時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)部件12的重量便很容易轉(zhuǎn)移到卷邊8a上，使這一部分更容易發(fā)生塑性變形。
所以，當(dāng)車身受到從前方來(lái)的外力沖擊時(shí)，除了現(xiàn)有技術(shù)中的前部防撞壓損區(qū)部分的塑性變形之外，設(shè)有卷邊8a的部位也產(chǎn)生了塑性變形，從而可以充分地吸收由于外力而產(chǎn)生的動(dòng)能。
另一方面，由于主梁3的變形而引起的駕駛室的變形，也由于在前梁部分6上設(shè)置了加強(qiáng)梁11而不再發(fā)生了。而且，在前部地板17和后部地板18的連接部分設(shè)置了補(bǔ)強(qiáng)板19，在后梁部分8上設(shè)置了擴(kuò)大部分8b，并且強(qiáng)化了與后部地板18之間的焊接，更抑制了車廂的變形。在駕駛室的前部，由于在前梁部分6上增加了補(bǔ)強(qiáng)梁11，從而抑制了變形。
圖11中描繪了按照本實(shí)施例的方案的汽車1在前方施加了沖擊外力時(shí)減速度的變化，圖中，縱坐標(biāo)表示車身的減速度，橫坐標(biāo)表示時(shí)間。在曲線圖中，如實(shí)線c所示，采用本實(shí)施例的結(jié)構(gòu)方案能以緩慢的減速度吸收外部的動(dòng)能。
以上，針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例的技術(shù)方案進(jìn)行了說(shuō)明，毫無(wú)疑問(wèn)，本發(fā)明并不是只限于這樣的實(shí)施例，在本發(fā)明構(gòu)思的基礎(chǔ)上可以作出各種不同的變型。
例如，在上述實(shí)施例的方案中，在中央防撞壓損區(qū)中設(shè)置了卷邊8a，它比主梁的前后部位更容易發(fā)生塑性變形，但是，使其發(fā)生塑性變形的方法也可以是把該部位的主梁的板厚稍微減薄一些之類的其他方法。
此外，在主梁3的中央梁部分7上設(shè)計(jì)成傾斜的和橫向擴(kuò)大的部分這種結(jié)構(gòu)，也可以只采用其中的一種結(jié)構(gòu)，或者采用橫梁或增大中央梁部分的斷面來(lái)提高這一部分的剛性。
如上所述，按照本發(fā)明，由于在前部的防撞壓損區(qū)之外，還在車身的前排座的后面設(shè)置了以塑性變形來(lái)吸收動(dòng)能的中央防撞壓損區(qū)，所以當(dāng)汽車受到外部施加的沖擊力時(shí)，可借助于中央防撞壓損區(qū)的變形來(lái)吸收由外部沖擊力所產(chǎn)生的動(dòng)能。
在沿車身前后方向延伸的一對(duì)主梁上設(shè)置安裝發(fā)動(dòng)機(jī)部件的發(fā)動(dòng)機(jī)支座的安裝部件，借助于把該安裝部件設(shè)置在上述中央防撞壓損區(qū)的后部，就能很容易地使中央防撞壓損區(qū)產(chǎn)生變形。
此外，在前部防撞壓損區(qū)和中央防撞壓損區(qū)之間，設(shè)置了使得上述一對(duì)主梁的間距向后方擴(kuò)大的橫向擴(kuò)大部分，在該橫向擴(kuò)大部分的剛性增大的同時(shí)，借助于設(shè)置補(bǔ)強(qiáng)該橫向部分的橫梁，能進(jìn)一步使中央防撞壓損區(qū)的變形更加容易發(fā)生。
再有，在前部防撞壓損區(qū)與中央防撞壓損區(qū)之間，設(shè)置了使上述主梁向后方升高的傾斜部分，借助于增大與該傾斜部分相對(duì)應(yīng)的主梁部分的剛性，能使中央防撞壓損區(qū)更加容易產(chǎn)生變形。
權(quán)利要求
1．一種汽車的車身結(jié)構(gòu)，這種汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)置在前排座下部或者設(shè)置在車廂后部，其車身構(gòu)造中設(shè)有借助于車身前部的塑性變形來(lái)吸收動(dòng)能的前部防撞壓損區(qū)，其特征在于，在上述前部防撞壓損區(qū)之外，在車身的前排座之后的任意部位上，設(shè)有中央防撞壓損區(qū)，并使得該中央防撞壓損區(qū)比在它的前方或后方的部位更容易發(fā)生塑性變形。
2．如權(quán)利要求1所述的汽車車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，在沿車身前后方向延伸的一對(duì)主梁上，在設(shè)置上述中央防撞壓損區(qū)的同時(shí)，還設(shè)置了為安裝發(fā)動(dòng)機(jī)用的發(fā)動(dòng)機(jī)支座的安裝部分，該安裝部分設(shè)置在中央防撞壓損區(qū)的后部。
3．如權(quán)利要求2所述的汽車車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，在上述前部防撞壓損區(qū)與中央防撞壓損區(qū)之間，設(shè)置了使上述一對(duì)主梁的間距向車身后方擴(kuò)大的橫向擴(kuò)大部分，在使與該橫向擴(kuò)大部分相對(duì)應(yīng)的主梁部位的剛性增大的同時(shí)，還在主梁上設(shè)置了補(bǔ)強(qiáng)該橫向擴(kuò)大部分的橫梁。
4．如權(quán)利要求2所述的汽車車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，在上述前部防撞壓損區(qū)與中央防撞壓損區(qū)之間，設(shè)置了使上述主梁向車身后方升高的傾斜部分，以提高與該傾斜部分相對(duì)應(yīng)的主梁部位的剛性。
全文摘要
本發(fā)明的目的是在單廂車那樣的發(fā)動(dòng)機(jī)在前排座下部或者在其后部的汽車上增加防撞壓損區(qū)。為了達(dá)到上述目的,在主梁3的后梁部分8的前端設(shè)置了使后梁部分8的側(cè)面部分向車身內(nèi)部凸出的卷邊8a。在卷邊8a的后部,把橫梁14固定在主梁3上,發(fā)動(dòng)機(jī)部件12的后部通過(guò)后部的發(fā)動(dòng)機(jī)支座15安裝在后梁部分8上。發(fā)動(dòng)機(jī)部件12的前部則通過(guò)前部的發(fā)動(dòng)機(jī)支座16安裝在前梁部分6上。
文檔編號(hào)B62D21/15GK1220219SQ9812331
公開(kāi)日1999年6月23日 申請(qǐng)日期1998年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年12月19日
發(fā)明者長(zhǎng)坂智, 佐佐木康之, 堀透 申請(qǐng)人:鈴木株式會(huì)社