專利名稱：側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構。
背景技術：
通常，側(cè)梁用在車身底板上以提高車身的強度和剛度，并且其沿著車身的縱向延伸，從而形成框架狀的結(jié)構。保險杠布置在側(cè)梁的端部，以吸收當車輛碰撞時的沖擊，從而在車身的前面和后面保護車身。
在將保險杠連接到側(cè)梁上的過程中，基本為L形的托架以這樣一種方式布置在該側(cè)梁的端部，即當從車身的前面或者后面看時其張開。使用螺栓將托架和保險杠一起固定在該側(cè)梁的外部位置上，之后將它們焊接在一起。
當像這樣使用螺栓將托架和保險杠一起固定在該側(cè)梁的外部位置上時，以等于側(cè)梁寬度的間隔布置螺栓。在這種情況下中，產(chǎn)生了這樣的問題，即車輛碰撞時產(chǎn)生的力難于有效地傳遞給側(cè)梁的橫截面。為了解決該問題，日本專利公報特開平10-250505(第11段，圖2和6)公開了一種與連接有保險杠的部分車身結(jié)構有關的技術。
在與連接有保險杠的部分車身結(jié)構有關的技術中，由托架從外部在側(cè)梁的端部夾持具有矩形封閉截面的側(cè)梁的兩垂直壁，并且用電弧焊將垂直壁和托架的外部焊接在一起。另外，螺栓布置在托架上與該側(cè)梁的內(nèi)部位置對應的位置上，從而通過這樣布置的螺栓將保險杠連接到側(cè)梁上。
根據(jù)該結(jié)構，在用于將托架和保險杠固定在一起的螺栓之間的距離變得更小，從而能夠抑制側(cè)梁的變形。
順便說一下，通常的做法是從側(cè)梁的外面將一個橫梁連接到側(cè)梁的遠端部分上。從側(cè)梁的外面由托架來夾持該側(cè)梁的遠端部分會產(chǎn)生這樣的問題，即將包括橫梁的元件連接到該側(cè)梁的遠端部分上會變得困難。也就是說，在該側(cè)梁的遠端部分的外部位置，會發(fā)生托架和橫梁的干涉。因此，在確定橫梁的連接結(jié)構時，不僅需要考慮該側(cè)梁的遠端部分的結(jié)構，而且需要考慮托架的結(jié)構。由此會導致降低連接效率的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其能夠改善將例如橫梁的外圍部件連接到側(cè)梁上的連接性能。
本發(fā)明包括車身的側(cè)梁，其在車身的縱向上延伸，并在其縱向端具有封閉截面的端部；托架，其從車身的前面和后面連接到該側(cè)梁，且其僅僅裝入封閉截面端部的內(nèi)部并與該側(cè)梁固定；以及從所述車身的前面或后面連接到托架的保險杠。


下面將參考附圖來解釋本發(fā)明的特性以及其他目的和優(yōu)點，其中相同的參考標號代表貫穿全部附圖的相同或者相似的零件，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構的立體圖；圖2是在圖1中所示的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構的分解立體圖；圖3是沿著圖1中III-III線的剖面圖；以及圖4是沿著圖1中IV-IV線的剖面圖。
具體實施例方式
下面將參考附圖來描述本發(fā)明的實施例。
在圖1到4中，示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的前側(cè)梁和前保險杠連接結(jié)構。雖然圖1到4示出了當從車身的前面看時在車身右手側(cè)部分上的連接結(jié)構，但是相似的結(jié)構也設置在該車身的左手側(cè)部分，只是沒有示出而已。
根據(jù)該實施例的側(cè)梁10設置在車身的發(fā)動機艙的任何一側(cè)，以便沿著車身縱向保持車身的強度和剛性。保險杠60連接到側(cè)梁10的前端部。橫梁70連接到側(cè)梁10遠端部分的外周側(cè)面上。應注意，不但橫梁70而且其他的外圍部件也可以與側(cè)梁10的遠端部分連接。
需要在該側(cè)梁的遠端部分設置橫梁和其他部件。這是因為，當提及作為例子的前橫梁時，支撐在前橫梁上的散熱器必須布置在車身上盡可能向前的位置上，從而散熱器可以位于盡可能遠離發(fā)動機的位置上，以便提高冷卻效率。在這種情況下，可以考慮設計一個較長的前側(cè)梁從而能夠?qū)⑶皺M梁設置在制成這么長的前側(cè)梁的遠端部分上。然而，作為車身的布局來講，在發(fā)動機裝在車身前部的情況下，發(fā)動機艙的尺寸受到限制。由于這一原因，最好不要設計這樣長的前側(cè)梁。通過將前橫梁連接到前側(cè)梁的遠端部分，支撐在前橫梁上散熱器可以設置在車身上盡可能靠前的位置上，從而提高散熱器的冷卻效率，并且有效地使用該發(fā)動機艙。
如圖2中所示，該側(cè)梁10包括外側(cè)梁20和內(nèi)側(cè)梁30，并且這兩個側(cè)梁20、30彼此相互配合以沿著車身的縱向延伸，從而形成框架。
詳細說來，首先，外側(cè)梁20形成為具有半八邊形橫截面的形狀，通過將八邊形橫截面形狀分成兩半可以形成該半八邊形橫截面的形狀，并且將其布置成這樣，即其開口部分面對該車身的橫向里面。該外側(cè)梁20具有鄰接部分21和邊緣部分22、23。邊緣部分22和邊緣部分23分別構成該八邊形橫截面形狀的頂面和底面。由垂直側(cè)面部分24構成該八邊形橫截面形狀的側(cè)邊，并且分別由與邊緣部分22和垂直側(cè)面部分24連接的斜面部分25以及與垂直側(cè)面部分24和邊緣部分23連接的斜面部分26構成該八邊形橫截面形狀的斜邊。
允許螺栓28A穿過而將托架40和橫梁70固定在該處的螺栓通孔28布置在垂直側(cè)面部分24上合適的位置，即沿著縱向向后和該垂直側(cè)面部分24的前端隔開合適距離的位置。另外，垂直地設置凹陷部分29，以吸收在碰撞時產(chǎn)生的沖擊。通過壓力加工可以形成該凹陷部分29。在這種情況下，側(cè)梁的內(nèi)部也凹陷。另外，允許螺栓27A穿過從而將托架40固定在該處的螺栓通孔27布置在斜面部分25上合適的位置，即沿著縱向向后和該斜面部分25的前端隔開合適距離的位置。
內(nèi)側(cè)梁30也形成為具有半八邊形橫截面的形狀，通過將八邊形橫截面形狀分成兩半可以形成該半八邊形橫截面的形狀，并且將其布置成這樣，即其開口部分面對該車身的橫向外面。該內(nèi)側(cè)梁30具有鄰接部分31和邊緣部分32、33。邊緣部分32和邊緣部分33分別構成該八邊形橫截面形狀的頂面和底面。另外，由垂直側(cè)面部分34構成該八邊形橫截面形狀的側(cè)邊，并且分別由與邊緣部分32和垂直側(cè)面部分34連接的斜面部分35以及與垂直側(cè)面部分34和邊緣部分33連接的斜面部分36構成該八邊形橫截面形狀的斜邊。
允許螺栓38A穿過而將托架40和橫梁70固定在該處的螺栓通孔38布置在垂直側(cè)面部分34上合適的位置，即沿著縱向向后和該垂直側(cè)面部分34的前端隔開合適距離的位置。另外，垂直地設置凹陷部分39(圖3)，以吸收在碰撞時產(chǎn)生的沖擊。此外，允許螺栓37A穿過從而將托架40固定在該處的螺栓通孔37布置在斜面部分35上合適的位置，即沿著縱向向后和該斜面部分35的前端隔開合適距離的位置。
外側(cè)梁20和內(nèi)側(cè)梁30通過橫向調(diào)節(jié)夾具(未示出)彼此配合，從而有利于托架40的裝配。詳細說來，外側(cè)梁20和內(nèi)側(cè)梁30通過外側(cè)梁20的開口部分和內(nèi)側(cè)梁30的開口部分彼此面對保持住該橫向調(diào)節(jié)夾具。然后，鄰接部分21和鄰接部分31以這樣的方式彼此配合，即邊緣部分22搭接在邊緣部分32的底面之上，而邊緣部分23搭接在邊緣部分33的頂面之上。這樣，就確定了垂直側(cè)面部分24和垂直側(cè)面部分34之間的距離，也即側(cè)梁10的寬度，并且由此形成具有八邊形橫截面形狀的封閉剖面的端部。然后，不僅只是在鄰接部分21、31上焊接已經(jīng)經(jīng)過橫向調(diào)節(jié)的側(cè)梁10，而且在例如邊緣部分22、23、32、33的其他部分上也可以進行焊接，并且之后進行噴漆。
從車身的前面將托架40連接到經(jīng)過這樣噴漆的側(cè)梁10上。
托架40包括保險杠鄰接部分41和元件進入部分。保險杠鄰接部分形成為八邊形形狀，并且使元件進入部分分別從該八邊形的八個面朝向側(cè)梁10延伸。詳細說來，該元件進入部分包括引導進入側(cè)梁10里面的部分，即被引導在邊緣部分22和邊緣部分32底下的頂面部分42(圖4)，被引導在邊緣部分23和邊緣部分33上的底面部分43(圖4)，抵靠在垂直側(cè)面部分24左側(cè)上的垂直側(cè)面部分44，抵靠在垂直側(cè)面部分34右側(cè)上的垂直側(cè)面部分54(圖3)，分別與斜面部分25和斜面部分35底側(cè)抵靠的斜面部分45和斜面部分55，以及分別與斜面部分26和斜面部分36頂側(cè)抵靠的斜面部分46和斜面部分56。使托架40在其六個側(cè)面上與該側(cè)梁10的里面相接觸。
另外，允許螺栓28A、螺栓38A、螺栓27A和螺栓37A分別穿過以便在那里將托架40固定在側(cè)梁10上的螺栓通孔48、58(圖4)、47和57布置在垂直側(cè)面部分44、垂直側(cè)面部分54、斜面部分45和斜面部分55上合適的位置，即沿著縱向向后與這些部分的前端隔開合適距離的位置。
以這樣一種方式將四個導向螺栓50A、50B一體地模制在保險杠鄰接部分41上，即當托架40安裝在該側(cè)梁10上時，這些螺栓從側(cè)梁10里面的內(nèi)部位置沿著該車身的縱向向前延伸。就是說，導向螺栓50A、50B是這樣的螺栓，即允許其螺紋部分以這樣一種狀態(tài)向外凸出，即托架40安裝在側(cè)梁10里面。將保險杠60保持且緊固到在墊圈和螺母50a、50b以及保險杠鄰接部分41之間的導向螺栓50A、50B上從而將保險杠60固定到側(cè)梁10上。沿著水平方向彼此平行地布置兩個上面的導向螺栓50A和兩個下面的導向螺栓50B。應注意，在導向螺栓50A和導向螺栓50B之間水平地設置凹陷部分49、59(圖3)，以吸收在碰撞時產(chǎn)生的沖擊。
形成為八邊形形狀的側(cè)梁10的封閉剖面端部具有遠端部分。該遠端部分是這樣一部分，即其構成該封閉剖面端部的外部形狀，并且由邊緣部分22和邊緣部分32、邊緣部分23和邊緣部分33、垂直側(cè)面部分24、垂直側(cè)面部分34、斜面部分25和斜面部分35以及斜面部分45和斜面部分55組成。從該遠端部分的底側(cè)將橫梁70連接到該遠端部分上。
橫梁70包括橫向梁部分71和元件接合部分72(圖1)。和側(cè)梁10一樣，在車身的下側(cè)使用橫梁70來增加底板的強度和剛性。
橫向梁部分71大致水平地布置在該車身的前端，并且使每一個元件接合部分72在該橫向梁部分71的每一端向上延伸，以便與該遠端部分接合。
該元件接合部分72包括支撐面部分73，其與底面的邊緣部分23、33鄰接；垂直側(cè)面部分74，其與垂直側(cè)面部分24的右側(cè)鄰接；垂直側(cè)面部分84，其與垂直側(cè)面部分34的左側(cè)鄰接；以及斜面部分76和斜面部分86，它們分別與斜面部分26和斜面部分36的下側(cè)鄰接。該元件接合部分72具有與側(cè)梁10的遠端部分相同的形狀。即，該元件接合部分72形成與該遠端部分的下半部分外部形狀相同的形狀，該遠端部分形成為八邊形的封閉剖面端部。托架40的形狀不影響元件接合部分72的形狀。
另外，允許螺栓28A和螺栓38A分別穿過從而將元件接合部分72在那里固定，在側(cè)梁10上的螺栓通孔78和螺栓通孔88分別設置在與該側(cè)梁10鄰接的垂直側(cè)面部分74和垂直側(cè)面部分84上的合適位置，即沿著縱向向后與所述垂直側(cè)面部分的前端隔開合適距離的位置。
保險杠60借助托架40在側(cè)梁10的封閉剖面端部設置在側(cè)梁10上。該保險杠60包括位于該車身前端的前端部分61；以及上側(cè)部62和下側(cè)部63，它們分別沿著該前端部分61的上下邊緣連續(xù)延伸該前端部分61。
使上側(cè)部62和下側(cè)部63的每一部分沿著構成它們的部分橫截面的一側(cè)開口，并且使上側(cè)部62和下側(cè)部63的開口側(cè)面朝前端部分61，而使其封閉側(cè)朝向作為托架鄰接部分64、65(圖4)的保險杠鄰接部分41。
用來分別接納導向螺栓50A、50A的接納孔66、66設置在上側(cè)部62的托架鄰接部分64內(nèi)。另外，用來觀察導向螺栓50A、50A的加工槽68設置在前端部分61上朝向?qū)蚵菟?0A、50A的合適位置。分別用來接納導向螺栓50B、50B的接納孔67、67也設置在下側(cè)部63的托架鄰接部分65內(nèi)。此外，用來觀察導向螺栓50B、50B的加工槽69設置在前端部分61上朝向?qū)蚵菟?0B、50B的另一合適位置。應注意，加工槽68和加工槽69沿著水平方向彼此平行地布置。
接下來，將描述托架40和橫梁70與側(cè)梁10的連接以及保險杠60與托架40的連接。
首先，使用橫向調(diào)節(jié)夾具將外側(cè)梁20和內(nèi)側(cè)梁30連接在一起。具有八邊形橫截面的封閉剖面端部形成在側(cè)梁10的里面。該封閉剖面端部包括邊緣部分22和邊緣部分23，斜面部分25，垂直側(cè)面部分24，斜面部分26，邊緣部分23和邊緣部分33，斜面部分36，垂直側(cè)面部分34，以及斜面部分35。與封閉剖面端部的外部形狀相應的遠端部分形成在側(cè)梁10的外側(cè)。
導向螺栓50A、50A、50B、50B以這樣一種方式設置在托架40上，即其螺紋部分朝保險杠60凸出。
然后，通過在斜面部分25和斜面部分45之間、垂直側(cè)面部分24和垂直側(cè)面部分44之間、斜面部分26和斜面部分46之間、斜面部分36和斜面部分56之間、垂直側(cè)面部分34和垂直側(cè)面部分54之間以及斜面部分35和斜面部分55之間六個側(cè)面的鄰接，將托架40裝在側(cè)梁10的封閉剖面端部的里面。螺栓27A從側(cè)梁10的外面穿過螺栓通孔27、47，從而將斜面部分25和斜面部分45固定在一起。螺栓37從側(cè)梁10的外面穿過螺栓通孔37、57，從而將斜面部分35和斜面部分55固定在一起。
然后，從下面將橫梁70的元件接合部分72裝在側(cè)梁10的遠端部分的外圓周面上，從而分別提供在垂直側(cè)面部分24和垂直側(cè)面部分74之間以及垂直側(cè)面部分34和垂直側(cè)面部分84之間的鄰接。然后，不僅在邊緣部分23、33和支撐面部分73之間而且在斜面部分26和斜面部分76之間以及在斜面部分36和斜面部分86之間提供鄰接。然后，螺栓28A從橫梁70的外面穿過螺栓通孔78、28，從而將垂直側(cè)面部分74和垂直側(cè)面部分24固定在一起。螺栓38A從橫梁70的外面穿過螺栓通孔88、38，從而將垂直側(cè)面部分84和垂直側(cè)面部分34固定。
這樣，能夠容易地將橫梁70連接到側(cè)梁10上，而不用考慮托架40的形狀。應注意，也通過螺栓28A和螺栓38A分別將托架40的垂直側(cè)面部分44和垂直側(cè)面部分54固定到側(cè)梁10上，從而總共在四個側(cè)面上使側(cè)梁10和托架40螺紋連接在一起。
最后，通過導向螺栓50A、50B側(cè)梁將保險杠60從側(cè)梁10的前面連接到托架40的保險杠鄰接部分41上，導向螺栓50A、50B可穿過接納孔66、67，同時通過加工槽68和加工槽69可以觀察到它們。之后，使墊圈和螺母50a、50b穿過加工槽68和加工槽69與導向螺栓50A、50B接合，從而固定在該處。
這樣，使用制造成從該車身向前凸出的導向螺栓50A、50B，就能夠容易地將保險杠60連接到托架40上，從而可以提高工作效率。
順便說一下，在構造成前面所述結(jié)構的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構中，通過設置在與該側(cè)梁10里面的內(nèi)部位置對應的位置上的四個導向螺栓50A、50B，由托架40高效地承受在碰撞時從車輛前面施加給保險杠60的前端部分61的力。然后，在側(cè)梁10里面的托架40上產(chǎn)生一個力，從而施加到該車身的后面。該力由固定四個對稱側(cè)面的螺栓27A、螺栓28A、螺栓38A和螺栓37A來承受。由于這個原因，側(cè)梁10在凹陷部分29發(fā)生變形，但同時仍然保持八邊形的橫截面形狀。結(jié)果是，能夠抑制該側(cè)梁10過分的和偏壓變形。
另外，借助凹陷部分49、59，托架40也能分別在設置導向螺栓50A、50A的上部和設置導向螺栓50B、50B的下部發(fā)生變形。由于這一原因，該結(jié)構也能夠抑制側(cè)梁10過分的偏壓變形。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構包括適于沿著縱向保持車身強度的側(cè)梁10，從車身的前面連接到側(cè)梁10上的托架40，從車身的前面連接到托架40上的保險杠60，以及適于沿著橫向保持車身強度的橫梁70。該托架40形成與側(cè)梁10的封閉剖面端部形狀相同的形狀，從而在該封閉剖面端部的對稱面上，也就是詳細說來，在形成為八邊形形狀且用螺栓27A、28A、37A、38A從側(cè)梁10的外面固定到側(cè)梁10上的托架40和側(cè)梁10的四面上，將托架40裝入該封閉剖面端部的里面。這就排除了在側(cè)梁10上的托架40和橫梁70之間發(fā)生干涉。能夠容易地將橫梁70連接到側(cè)梁10上，而不用考慮托架10的形狀，從而可能使得橫梁70具有較好的連接和設計特性。因為側(cè)梁10能夠變形，同時在碰撞之時保持住其截面，所以可以使這種變形方式穩(wěn)定。
本發(fā)明不限于此前已經(jīng)描述過的實施例，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以進行各種改進。
例如，該實施例公開了將前面的保險杠60連接到車身前部側(cè)梁10上的結(jié)構。然而，本發(fā)明不必限于該特定結(jié)構，而是可以用于將后面的保險杠連接到后部側(cè)梁上的結(jié)構。在這種情況下，也提供了提高在包括后面橫梁的外圍部件連接過程中的效率的好處。
另外，根據(jù)本發(fā)明，不但能夠提高與外圍部件的連接有關的工作效率，而且也能夠以一種確保的方式提高散熱器的冷卻效率，而不用改進車身尤其是在車身前端的布局。
權利要求
1.一種側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其包括車身的側(cè)梁，其在車身的縱向上延伸，并在其縱向端具有封閉截面的端部；托架，其從車身的前面或后面連接到所述側(cè)梁，且其僅僅裝入所述封閉截面端部的內(nèi)部并與所述側(cè)梁固定；以及保險杠，其從所述車身的前面或后面與所述托架連接。
2.如權利要求1所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述側(cè)梁的封閉剖面端部具有一外部形狀，該外部形狀與由其剖面形狀的內(nèi)表面限定的形狀相似，并且其中，一外圍部件連接到所述封閉剖面端部上。
3.如權利要求1所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述托架具有沿著車身的縱向向外凸出的導向螺栓；并且保險杠通過該導向螺栓連接到托架上。
4.如權利要求3所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述托架具有多個導向螺栓；并且在這些導向螺栓之間形成兩個凹陷部分。
5.如權利要求3所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述側(cè)梁具有形成為八邊形形狀的內(nèi)表面；并且所述導向螺栓布置在該內(nèi)表面的兩對相對面的附近。
6.如權利要求1所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述托架形成與所述側(cè)梁的封閉剖面端部形狀相同的形狀，從而使其僅僅裝入所述封閉剖面端部的里面，以便固定到所述側(cè)梁上。
7.如權利要求2所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述外圍部件包括帶有散熱器的前橫梁，該散熱器由該橫梁支撐。
8.如權利要求2所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述外圍部件包括帶有散熱器的前橫梁，該散熱器被支撐在該橫梁和發(fā)動機之間。
9.如權利要求1所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述凹陷部分垂直設置在所述側(cè)梁的內(nèi)側(cè)。
10.如權利要求1所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述凹陷部分垂直設置在所述側(cè)梁的外側(cè)。
11.如權利要求1所述的側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其特征在于，所述凹陷部分分別垂直地設置在該側(cè)梁的內(nèi)側(cè)和外側(cè)，這樣設置的凹陷部分布置在沿著車輛的橫向彼此相對的位置上。
全文摘要
一種側(cè)梁和保險杠連接結(jié)構，其具有適于沿著車身縱向保持其強度的側(cè)梁，從車身的前面或者后面連接到側(cè)梁的托架，以及從車身的前面或者后面連接到托架上的保險杠。該側(cè)梁在車身的前端或者后端具有封閉剖面端部。托架裝入該側(cè)梁封閉剖面端部里面以固定到側(cè)梁。
文檔編號B62D25/08GK1513705SQ20031011306
公開日2004年7月21日 申請日期2003年12月25日 優(yōu)先權日2002年12月25日
發(fā)明者柴田晃司 申請人:三菱自動車工業(yè)株式會社