車體橫梁結構的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種車體橫梁結構。地板面板構成車體地板。一對縱梁設置在地板面板的下表面?zhèn)?，分別沿著地板面板的車輛寬度方向兩端沿車輛前后方向延伸。橫梁架設在一對縱梁之間并且在整個車輛寬度方向上支撐地板面板。橫梁的從車輛寬度方向觀察到的截面具有從地板面板向下方突出的帽子形狀。橫梁具有：中央區(qū)域，其位于車輛寬度方向中央；和兩個外側擴張區(qū)域，其從中央區(qū)域的兩端進一步向車輛寬度方向外側延伸并且均具有帽子形狀的突出量大于中央區(qū)域的帽子形狀的突出量的部分。當從下方觀察橫梁時，作為帽子形狀的突出量變化的起點的兩條形狀變化線形成為相對于車輛前后方向傾斜并且彼此不平行。
【專利說明】車體橫梁結構

【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及具有地板面板、分別沿著地板面板的車輛寬度方向兩端在車輛前后方向上延伸的一對縱梁和架在一對縱梁之間的橫梁的車體橫梁結構。

【背景技術】
[0002]車輛的地板部分是確保車體剛性的重要部位。典型車輛的地板部分具有作為地板材料的板狀地板面板由縱梁和橫梁增強的構造?？v梁在地板面板的下表面?zhèn)确謩e設置在地板面板的車輛寬度方向的側緣，使得縱梁沿車輛前后方向并且分別沿著地板面板的側緣延伸。橫梁架在縱梁之間，使得橫梁在地板面板的下表面?zhèn)妊剀囕v寬度方向延伸。
[0003]例如，如專利文獻I所公開的，橫梁具有從地板面板向下方突出的帽子型截面形狀(以下簡稱為“帽子形狀”)。此外，橫梁分成在車輛寬度方向中央的區(qū)域(中央區(qū)域)和在車輛寬度方向外側的區(qū)域(外側區(qū)域)。將中央區(qū)域與外側區(qū)域相比較，外側區(qū)域設定成使得帽子形狀的從地板面板突出的突出量大于中央區(qū)域的帽子形狀的從地板面板突出的突出量，以將橫梁連接至縱梁。
[0004]專利文獻1:日本特開2011-240822號公報
[0005]橫梁在整個車輛寬度方向上支撐地板面板，因而有助于改善行駛時車體的扭轉剛性。作為橫梁，需要能夠抑制變形的結構，以承受沿彎曲方向或扭曲方向的載荷。然而，如上所述，在中央區(qū)域和外側區(qū)域之間，橫梁從地板面板突出的突出量具有差異。作為中央區(qū)域與外側區(qū)域之間的邊界并且作為突出量的變化起點的部位易于變形，因為載荷傾向于集中至該部位。


【發(fā)明內容】

[0006]因此，本發(fā)明的目的是提供能夠通過簡單的構造改善橫梁的剛性并且在不增加重量、成本的情況下改善車體剛性的車體橫梁結構。
[0007]為了實現以上目的，根據本發(fā)明的實施方式的一個方面，提供了一種車體橫梁結構，其包括:地板面板，其構成車體地板；一對縱梁，其設置在所述地板面板的下表面?zhèn)龋謩e沿著所述地板面板的車輛寬度方向兩端沿車輛前后方向延伸；橫梁，其架設在所述一對縱梁之間并且在整個車輛寬度方向上支撐所述地板面板。所述橫梁的從車輛寬度方向觀察到的截面具有從所述地板面板向下方突出的帽子形狀，所述橫梁具有:中央區(qū)域，其位于車輛寬度方向中央；和兩個外側擴張區(qū)域，其從所述中央區(qū)域的兩端進一步向車輛寬度方向外側延伸并且均具有所述帽子形狀的突出量大于所述中央區(qū)域的所述帽子形狀的突出量的部分。當從下方觀察所述橫梁時，作為所述帽子形狀的突出量變化的起點的兩條形狀變化線形成為相對于車輛前后方向傾斜并且彼此不平行。
[0008]設置在所述橫梁的下端部的兩條形狀變化線相對于車輛前后方向傾斜并且彼此不平行。由于兩條形狀變化線彼此不平行，所以它們容易變形的方向不同。因此，當預定方向的載荷施加至橫梁時，即使載荷沿一條形狀變化線容易變形的方向施加，載荷也會施加到另一條形狀變化線難以變形的方向上。這樣，橫梁的彎曲剛性由于其下端部的形狀而增大。因此，對于車輛行駛過程中沿彎曲方向或扭曲方向施加的載荷，橫梁能夠呈現高耐久性。這樣，根據上述構造，因為由于形狀的設計而增大了剛性，所以與使用追加構件的情況相比,不會招致重量、成本增加。
[0009]所述車體橫梁結構還可以包括由拖臂支撐輪胎的拖臂式懸架，所述拖臂可以跨過所述縱梁的位于所述橫梁的前后的部位連接至所述縱梁。根據該構造，由于拖臂(trailingarm)連接至縱梁的通過橫梁改善了剛性的部位，所以能夠更有效地吸收從輪胎傳遞來的載荷、振動等。
[0010]所述橫梁的所述中央區(qū)域和所述外側擴張區(qū)域可以是彼此獨立的部件，并且在所述中央區(qū)域的連接至所述外側擴張區(qū)域的端部，所述中央區(qū)域可以具有傾斜地連接所述帽子形狀的下端部、前壁部和后壁部的支柱。設置了支柱面，使得增大了橫梁在下端部、前壁部和后壁部之間的剛性。因此，能夠有助于進一步改善車體剛性。
[0011]所述車體橫梁結構還可以包括:備胎收納部，其通過所述地板面板在所述橫梁的后方附近向下方突出而形成并且收納備胎；和橫梁中央增強構件，其連接所述橫梁和所述備胎收納部以增強所述橫梁。通過該構造，橫梁通過橫梁中央增強構件由備胎收納部支撐，使得在彎曲方向或扭曲方向上能夠進一步改善橫梁的剛性。
[0012]根據本發(fā)明，可以提供一種能夠通過簡單的構造改善橫梁的剛性并且在不增加重量、成本的情況下改善車體剛性的車體橫梁結構。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]在附圖中:
[0014]圖1示出根據本發(fā)明的說明性實施方式的車體橫梁結構。
[0015]圖2是沿圖1的箭頭A的方向觀察到的圖。
[0016]圖3是不出懸架下方的橫梁的立體圖,其中未不出懸架。
[0017]圖4是沿圖3的箭頭B的方向觀察到的圖。
[0018]圖5A至圖從各個方向示出圖3的橫梁。
[0019]圖6A和圖6B從其它方向示出圖5A的橫梁。

【具體實施方式】
[0020]以下將參照附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選說明性實施方式。說明性實施方式中說明的尺寸、材料、其他具體數值等僅是便于理解本發(fā)明的說明性示例，除非另有聲明，否則不被解釋成限制本發(fā)明。同時，在說明書和附圖中，功能和構造實質上相同的元件由相同的附圖標記表示并省略了其重復說明。此外，與本發(fā)明不直接相關的元件未示出。
[0021]圖1示出根據本發(fā)明的說明性實施方式的車體橫梁結構100。在圖1中，概略地例示出車體102的背側。車輛前方對應于圖1中的下方，車輛后方對應于圖1中的上方。此夕卜，車輛左右與圖1中的左右一致。
[0022]作為車體橫梁結構100的主要構成元件，設置有地板面板104。地板面板104是構成車輛地板的板構件。地板面板104是具有寬面積的部件，地板面板104的剛性對作為整個車體102的剛性的車體剛性影響很大。因此，地板面板104在其下表面?zhèn)仍O置有諸如縱梁106、橫梁108等構件，并通過這些構件增大地板面板104的剛性。
[0023]一對縱梁106設置成分別沿著地板面板104的車輛寬度方向兩端在車輛前后方向上延伸(車輛左側的縱梁106a和車輛右側的縱梁106b)?？v梁106在各個部分處點接合至地板面板104從而支撐地板面板104的車輛寬度方向兩端，因而有助于改善地板面板104的剛性。
[0024]在地板面板104的車輛后方，設置有支撐后輪胎(未示出)的拖臂式懸架(以下稱為懸架110)。圖2是沿圖1的箭頭A的方向觀察到的圖。沿箭頭A的方向觀察到的圖是從車輛左側(圖1中的左側)的下方(圖1中的前側)觀察圖1的懸架110的立體圖。如圖2所示，懸架110具有拖臂112、后懸架梁114等。同時，盡管懸架110包括諸如盤簧等其他構成元件，但是它們未被示出。
[0025]拖臂112是支撐后輪胎的部位并且吸收在車體102與后輪胎之間的沖擊或振動。在該說明性實施方式中，拖臂112連接至縱梁106的由橫梁108增大了剛性的部位。
[0026]圖3是示出懸架110上方的橫梁108的立體圖，其中未示出懸架。同圖2那樣，圖3是從圖1的車輛左側(圖1中的左側)的下方觀察到的視圖。橫梁108是架設在縱梁106a、106b之間并且在整個車輛寬度方向上支撐地板面板104的構件。橫梁108也是在各個部分處點接合至地板面板104。
[0027]圖4是沿圖3的箭頭B的方向觀察到的圖。沿箭頭B的方向觀察到的圖從車輛前方和車輛寬度方向車輛內側的下方示出圖3的橫梁108的縱梁106a側的端部。如圖4所示，橫梁108設置有端部凸緣116，并且通過該端部凸緣116點接合至縱梁106a的底面118。通過該構造，即使在車輛行駛過程中在車輛寬度方向上發(fā)生晃動，力也會沿更容易呈現剛性的剪切方向施加至端部凸緣116的接合部分。因此，抑制了縱梁106a的變形，也能夠抑制施加于橫梁108的力。此外，根據接合構造，也能夠抑制由輸入至接合部分的上下方向上的力的輸入引起的變形。
[0028]特別地，橫梁108有助于改善行駛時車體102的扭轉剛性。具體地，在行駛過程中，橫梁108被施加彎曲方向、扭轉方向的載荷并且吸收這些載荷。在該說明性實施方式中，為了進一步改善橫梁108的剛性并因此抑制橫梁的變形，設計了橫梁108的形狀。以下具體地說明橫梁108的構造。
[0029]圖5A至圖5D從各個方向示出圖3的橫梁108。首先，圖5A是沿圖3的箭頭C的方向觀察到的圖，其從車輛前方示出橫梁108。如圖5A所示，橫梁108具有從地板面板104 (參照圖3等)的下表面向下方突出的形狀。
[0030]圖5B是沿著圖5A的線D-D截得的截面圖。如圖5B所示，橫梁108具有從車輛寬度方向觀察到的D-D截面向下方突出的帽子形狀。構成帽子形狀的部位包括車輛前側的前壁部120、車輛后側的后壁部122和連接前壁部120的下端和后壁部122的下端的下端部124。從前壁部120的上端和后壁部122的上端，凸緣部126a、126b分別設置于地板面板104。該帽子形狀形成為沿橫梁108的長度方向遍及大致整個橫梁108。
[0031]如圖5A所示，橫梁108由兩種類型的部件、即由車輛寬度方向中央的中央區(qū)域El和連接至中央區(qū)域El的兩端側的兩個外側擴張區(qū)域E2、E3構成。中央區(qū)域El和外側擴張區(qū)域E2、E3從地板面板104(參照圖3等)突出不同的突出量。即、中央區(qū)域El的突出量較小而外側擴張區(qū)域E2、E3的突出量較大。理由如下。中央區(qū)域El的突出量因為出于其他構件等的布局的考慮而必需限定為小，外側擴張區(qū)域E2、E3的突出量必需設定為大以將外側擴張區(qū)域E2、E3接合至縱梁106a、106b的底面118等。
[0032]如上所述，橫梁108被設計用于增大剛性。首先，說明形狀變化線L1、L2的構造。如圖5A所示，橫梁108的外側擴張區(qū)域E2、E3具有從地板面板104突出的突出量大的部分。形狀變化線L1、L2是外側擴張區(qū)域E2、E3中作為從地板面板104突出的突出量變化的起點的部分。
[0033]圖5C是從下方觀察圖5A的橫梁108的圖。如圖5C所示，兩條形狀變化線L1、L2設置于在下端部124、相對于車輛前后方向傾斜并且彼此不平行。
[0034]當彎曲或扭曲力施加至橫梁108時，載荷傾向于集中至兩條形狀變化線L1、L2，使得變形趨于在形狀變化線處増大。然而，在該說明性實施方式中，兩條形狀變化線L1、L2彼此不平行，使得其容易變形的方向不同。因此，當預定方向的載荷施加至橫梁108時，即使載荷沿形狀變化線L1、L2中的一方容易變形的方向施加，載荷也會施加在形狀變化線L1、L2中的另一方難以變形的方向上。因此，對于沿車輛前后方向和車輛寬度方向中的任一方向施加的載荷，橫梁都能呈現高剛性。同時，在該說明性實施方式中，兩條形狀變化線L1、L2設置成彼此傾斜，使得它們向車輛前側變寬。然而，例如，形狀變化線可以設置成使得它們向車輛后側方向變寬或者使得它們關于車輛寬度方向的中央線不對稱。
[0035]這樣，橫梁108的彎曲剛性由于其下端部124的形狀而增大。因此，對于車輛行駛過程中沿彎曲方向或扭曲方向施加的載荷，橫梁能夠呈現高耐久性。這樣，由于車體102(參照圖1)由于橫梁108的形狀的設計而增大了剛性，所以與使用追加構件的構造相t匕,不會招致重量、成本增加。
[0036]存在改善橫梁108的剛性的其他設計。圖6A和圖6B從不同方向示出圖5A的橫梁108。圖6A示出從上方側觀察到的圖5A的橫梁108的外側擴張區(qū)域E2附近。如圖6A所示，中央區(qū)域El的連接至外側擴張區(qū)域E2的端部132設置有支柱面(brace surface) 136a、136b。該支柱面也設置在中央區(qū)域El的外側擴張區(qū)域E3側(參照圖5A)的端部。
[0037]圖6B示出圖6A的中央區(qū)域E1。如圖6B所示，支柱面136a、136b傾斜地連接帽子形狀的中央區(qū)域El的下端部124、前壁部120和后壁部122。設置這些支柱面136a、136b，使得在下端部124、前壁部120和后壁部122之間增大了中央區(qū)域El的剛性。因此，不用擔心中央區(qū)域El的帽子形狀扭曲成例如平行四邊形。因此，改善了橫梁108整體的剛性，這有助于進一步改善車體剛性。
[0038]此外，如圖3所示，在該說明性實施方式中，設置有橫梁中央增強構件138以進一步改善橫梁108的剛性。橫梁中央增強構件138是連接橫梁108和備胎收納部140從而增強橫梁108的構件。這里，備胎收納部140是通過地板面板104在橫梁108的后方附近向下方突出而形成的收納備胎的部位。橫梁中央增強構件138點接合至備胎收納部140、橫梁108和地板面板104。這樣，橫梁108通過橫梁中央增強構件138由備胎收納部140支撐，使得能夠在彎曲方向、扭曲方向上進一步改善橫梁108的剛性。
[0039]在該說明性實施方式中，拖臂112連接至縱梁106的由橫梁108增強的部位。具體地，如圖4所示，拖臂支架142在橫梁108的前方安裝至縱梁106a，懸架110的盤簧用的盤簧支架144設置在橫梁108的后方。圖2的拖臂112連接成使得其跨過拖臂支架142和盤簧支架144。通過該構造，由于拖臂112連接至縱梁106的通過橫梁108改善了剛性的部位，所以能夠更有效地吸收從輪胎傳遞來的載荷、振動等。
[0040]根據該說明性實施方式的車體橫梁結構100，能夠通過簡單的構造增大橫梁108的剛性，由此改善車體剛性。此外，由于通過橫梁108的形狀的設計改善了剛性，所以與使用追加構件的構造相比，不會招致重量、成本的增加。此外，由于車體橫梁結構幾乎不影響車體上的布局空間，所以此為優(yōu)選方案。
[0041]盡管參照【專利附圖】

【附圖說明】了本發(fā)明的優(yōu)選說明性實施方式，但是，應當注意本發(fā)明不限于說明性實施方式。本領域技術人員應當明白，在本發(fā)明的由權利要求限定的范圍內可以作出各種變型或改變的實施方式，這些變型或改變的實施方式應當理解為也包括在本發(fā)明的技術范圍內。
[0042]本發(fā)明可以應用于具有地板面板、分別沿著地板面板的車輛寬度方向兩端在車輛前后方向上延伸的一對縱梁和架設在該對縱梁之間的橫梁的車體橫梁結構。
【權利要求】
1.一種車體橫梁結構，其包括: 地板面板，其構成車體地板； 一對縱梁，其設置在所述地板面板的下表面?zhèn)?，分別沿著所述地板面板的車輛寬度方向兩端沿車輛前后方向延伸； 橫梁，其架設在所述一對縱梁之間并且在整個車輛寬度方向上支撐所述地板面板， 其中，所述橫梁的從車輛寬度方向觀察到的截面具有從所述地板面板向下方突出的帽子形狀，所述橫梁具有:中央區(qū)域，其位于車輛寬度方向中央；和兩個外側擴張區(qū)域，其從所述中央區(qū)域的兩端進一步向車輛寬度方向外側延伸并且均具有所述帽子形狀的突出量大于所述中央區(qū)域的所述帽子形狀的突出量的部分， 當從下方觀察所述橫梁時，作為所述帽子形狀的突出量變化的起點的兩條形狀變化線形成為相對于車輛前后方向傾斜并且彼此不平行。
2.根據權利要求1所述的車體橫梁結構，其特征在于， 所述車體橫梁結構還包括由拖臂支撐輪胎的拖臂式懸架， 所述拖臂跨過所述縱梁的位于所述橫梁的前后的部位連接至所述縱梁。
3.根據權利要求1所述的車體橫梁結構，其特征在于， 所述橫梁的所述中央區(qū)域和所述外側擴張區(qū)域是彼此獨立的部件，并且 在所述中央區(qū)域的連接至所述外側擴張區(qū)域的端部，所述中央區(qū)域具有傾斜地連接所述帽子形狀的下端部、前壁部和后壁部的支柱。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的車體橫梁結構，其特征在于，所述車體橫梁結構還包括: 備胎收納部，其通過所述地板面板在所述橫梁的后方附近向下方突出而形成并且收納備胎；和 橫梁中央增強構件，其連接所述橫梁和所述備胎收納部以增強所述橫梁。
【文檔編號】B62D25/20GK104249776SQ201410289526
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權日:2013年6月25日
【發(fā)明者】望月晉榮, 真崎義隆 申請人:鈴木株式會社