CN1102517C - 汽车的车身结构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在单厢车那样的发动机在前排座下部或者在其后部的汽车上增加防撞压损区。为了达到上述目的，在主梁3的后梁部分8的前端设置了使后梁部分8的侧面部分向车身内部凸出的卷边8a。在卷边8a的后部，把横梁14固定在主梁3上，发动机部件12的后部通过后部的发动机支座15安装在后梁部分8上。发动机部件12的前部则通过前部的发动机支座16安装在前梁部分6上。

Description

汽车的车身结构

技术领域

本发明涉及一种诸如单厢车或者货运卡车那样的，在驾驶室前方有防撞压损区的小型四轮汽车的车身结构。

背景技术

以往，在汽车的前部设置了防撞压损区，当汽车受到外力撞击时，可借助于车身的局部变形，以缓冲乘客的冲击载荷。

图12表示一辆汽车51，其发动机52在驾驶室53的前面，由保险杠51a、发动机52和发动机室54等结构部件形成了防撞压损区55。当这样的汽车51受到从前方施加的撞击时，由于有发动机室54之类的防撞压损区作为缓冲构件，不但能借助于它们的塑性变形吸收动能，而且还可以防止驾驶室53的变形。

图13表示一辆单厢车56，其中的发动机57设置在驾驶室58的前排座59的下部，它以设置在车身前部的前保险杠56a和车辆的结构部件形成防撞压损区60。

这样，把发动机放在前排座下部的单厢车，从前保险杠到驾驶室之间的距离很短，防撞压损区的长度就不能做得很大，而且，防撞压损区中也不包括象发动机设置在驾驶室前面的汽车那样的发动机室，所以能吸收的由于撞击而产生的动能是很少的。

而且，未被吸收的动能要由驾驶室的变形来补偿。

发明内容

本发明就是有鉴于以上的事实，目的是提供一种汽车的车身结构，这种车身结构用在发动机设置在前排座下部，或者设置在它的后部的单厢车中时，它的防撞压损区能够吸收大量的动能，而且，还能够控制吸收这种动能的部位。

为了达到上述目的，本发明提供一种发动机设置在前排座下部或者设置在车厢后部的汽车，其车身构造中设有借助于车身前部的塑性变形来吸收动能的前部防撞压损区，其特征在于，在上述前部防撞压损区之外，在车身的前排座之后的任意部位上，设有中央防撞压损区，并使得该中央防撞压损区比在它的前方或后方的部位更容易发生塑性变形。

附图说明

下面，参照附图详细说明本发明的实施例。附图中：

图1是按照本发明的实施例的汽车车身结构的主车架的整体示意侧视图；

图2是图1中主车架前部的示意侧视图；

图3是按照本发明的实施例的汽车车身结构的主车架和横梁的整体示意平面图；

图4是图3中沿X-X方向的断面的放大图；

图5是图1中的主车架前部的放大了的立体图；

图6是按照本发明的实施例的汽车车身结构的前车架部分和中央车架部分的连接部分的示意侧视图；

图7是按照本发明的实施例的汽车车身结构的主车架部分和发动机部分的安装状态的的示意侧视图；

图8是按照本发明的实施例的汽车车身结构的前车身地板和后车身地板的连接部分的立体图；

图9是按照本发明的实施例的汽车车身结构的主车架和后车身地板的连接状态的的示意立体图；

图10是按照本发明的实施例的汽车车身结构的汽车的前支柱的一部分的示意侧视图；

图11是采用按照本发明的实施例的汽车车身结构的汽车的车身减速度与时间的关系曲线图；

图12是表示以往的发动机放在驾驶室前面的汽车的防撞压损区的侧视图；

图13是表示以往的发动机放在驾驶室的前排座下面的汽车的防撞压损区的侧视图。

具体实施方式

图1表示采用了本发明的汽车车身结构的汽车1。在汽车1的车身2的下部，设有一对向车身的前后方向延伸的左右主梁3。主梁3上有从车身的前端越过前排座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，也是沿着水平方向一直延伸到车身的后轮5后面的后梁部分8。此外，在前梁部分6和后梁部分8之间设有前低后高的倾斜度的中央梁部分7。

如图3所示，左右主梁3的间距在前梁部分6和后梁部分8上大致是平行的，而在中央梁部分7之间的间距则设计成向车身的后方扩大。

如图2所示，主梁3中的倾斜的中央梁部分7的断面尺寸d，要比前梁部分6和后梁部分8的断面尺寸e和f大，使得中央梁部分7具有更大的刚性。此外，如图3所示，在主梁3的横向间距变化的前梁部分6的后端与后梁部分8的前端上，固定连接了向车身横向延伸的横梁9、10。

图4是前梁部分6的断面图。如图4所示，前梁部分6由U形梁6a，固定在上述U形梁的两侧凸缘上的梁盖6b，和固定在U形梁内部，沿着车身的前后方向延伸的加强梁11所组成。

如图5所示，前梁部分6的前端用梁盖6c封闭住开口，而且梁盖上的凸缘部分6d固定在U形梁6a的内壁上。凸缘部分6d的宽度在需要焊接的部位较宽，而其他部分较窄。

如图6所示，前梁部分6的后端部与中央梁部分7连接，它与平常车辆的前梁部分的后端部分不同，设有插入中央梁部分7内部的长度为L的延长部分6e，以加强结合部分。

如图7所示，后梁部分8的前端设有其侧面部分向车身内部凸出的卷边(bead)8a。横跨左右主梁3的横梁10固定在该卷边8a的后部，发动机部件12的后部通过后发动机支座15，安装在后梁部分8上。发动机部件1的前部，则通过前发动机支座16，安装在前梁部分6上。另外，上述各支座的安装方式为，前发动机支座16主要承受上下方向的载荷，而后发动机支座15的上下部分主要承受前后方向的载荷。

图8表示前部地板17和后部地板18布置在主梁3上的状态。前部地板17沿着主梁3的中央梁部分7的上面布置在前梁部分6的一侧。后部地板18在其前端部形成了向上方竖立的立面18a，并且大致从中央梁部分7的后端开始，沿着后梁部分8在水平方向向后方延伸。在与中央梁部分7的表面相对应的前部地板17的部位，和后部地板18的向上竖立的立面18a的结合处，用焊接的方法固定了补强板19。另外，标号20是设置在前排座4下部的用于检修发动机部件12等的开口。

如图9所示，在设置在后梁部分8上部的凸缘部分的宽度扩大了的扩大部分8b上，用交替的点焊把后部地板18焊接在上面，以加强后梁部分8与后部地板18的连接。

如图10所示，在车身2的各前支柱2a的前侧，设置了为防止方向盘21变形的加强板22，于是驾驶室的变形就减小了。

下面，说明按照本发明的实施例的汽车车身结构的作用。

本发明在车身前排座的后面设置了借助于塑性变形来吸收动能的中央防撞压损区。该防撞压损区可以考虑有各种不同的形状，本实施例的形状如图7所示，在主梁3的后梁部分8上设置了卷边8a，由于有了这种卷边8a，当发生撞击时，这一部分就很容易发生塑性变形。此外，由于上述卷边部分8a很容易产生塑性变形，所以就不会使前梁部分6和后梁部分8发生弯曲，仍能保持直线状态。

另一方面，为了阻止卷边8a以外的部分发生变形，在把从侧面看呈倾斜状，从平面上看向后扩大的中央梁部分7的断面加大，增大它的刚性的同时，还在主梁3从平面上看的弯曲点上设置了横梁9、10(参见图3)。此外，在前梁部分6与中央梁部分7的连接处还设置了前梁部分6的延长部分6e，以增大两者的连接强度。因此，就能够控制在卷边部分8a上产生塑性变形。

此外，在本实施例的结构方式中，由于在卷边8a的后部设置了发动机部件12的安装部分，所以当有外力施加在上面，车身减速时，发动机部件12的重量便很容易转移到卷边8a上，使这一部分更容易发生塑性变形。

当外部载荷从车辆的前方作用在车身上时，外力直接作用在主梁3上，以至于前防撞区发生塑性变形。此时，由于发动机位于前座的下部或位于前座后方的车身后部，因此外力不会直接作用在发动机上，所以中央防撞区不发生塑性变形。

在前防撞区的塑性变形结束后，发动机突然减速，此时发动机上承受一个向前的力(即惯性力)。举例来说，当向前运动的车辆突然刹车时，车上的乘客会由于惯性力而向车身的前方运动，放置在仪表盘上或座位上的行李也会向车辆的前进方向被抛出。由于惯性力与物体的质量成正比，因此，具有较大质量的发动机上作用着巨大的惯性力。

由于惯性力的原因而使得发动机上作用着巨大的前推力，而如上所述，前后方向的力主要由后发动机安装支座15来承受或支撑。因而，所述前推力将会作用在后发动机安装支座15上。所述惯性力使得作为中央防撞区的卷边8发生塑性变形，从而吸收撞击能量。

所以，当车身受到从前方来的外力冲击时，除了现有技术中的前部防撞压损区部分的塑性变形之外，设有卷边8a的部位也产生了塑性变形，从而可以充分地吸收由于外力而产生的动能。

另一方面，由于主梁3的变形而引起的驾驶室的变形，也由于在前梁部分6上设置了加强梁11而不再发生了。而且，在前部地板17和后部地板18的连接部分设置了补强板19，在后梁部分8上设置了扩大部分8b，并且强化了与后部地板18之间的焊接，更抑制了车厢的变形。在驾驶室的前部，由于在前梁部分6上增加了补强梁11，从而抑制了变形。

图11中描绘了按照本实施例的方案的汽车1在前方施加了冲击外力时减速度的变化，图中，纵坐标表示车身的减速度，横坐标表示时间。在曲线图中，如实线c所示，采用本实施例的结构方案能以缓慢的减速度吸收外部的动能。

以上，针对本发明的实施例的技术方案进行了说明，毫无疑问，本发明并不是只限于这样的实施例，在本发明构思的基础上可以作出各种不同的变型。

例如，在上述实施例的方案中，在中央防撞压损区中设置了卷边8a，它比主梁的前后部位更容易发生塑性变形，但是，使其发生塑性变形的方法也可以是把该部位的主梁的板厚稍微减薄一些之类的其他方法。

此外，在主梁3的中央梁部分7上设计成倾斜的和横向扩大的部分这种结构，也可以只采用其中的一种结构，或者采用横梁或增大中央梁部分的断面来提高这一部分的刚性。

如上所述，按照本发明，由于在前部的防撞压损区之外，还在车身的前排座的后面设置了以塑性变形来吸收动能的中央防撞压损区，所以当汽车受到外部施加的冲击力时，可借助于中央防撞压损区的变形来吸收由外部冲击力所产生的动能。

在沿车身前后方向延伸的一对主梁上设置安装发动机部件的发动机支座的安装部件，借助于把该安装部件设置在上述中央防撞压损区的后部，就能很容易地使中央防撞压损区产生变形。

此外，在前部防撞压损区和中央防撞压损区之间，设置了使得上述一对主梁的间距向后方扩大的横向扩大部分，在该横向扩大部分的刚性增大的同时，借助于设置补强该横向部分的横梁，能进一步使中央防撞压损区的变形更加容易发生。

再有，在前部防撞压损区与中央防撞压损区之间，设置了使上述主梁向后方升高的倾斜部分，借助于增大与该倾斜部分相对应的主梁部分的刚性，能使中央防撞压损区更加容易产生变形。

Claims (3)

1.一种汽车的车身结构，这种汽车的发动机设置在前排座下部或者设置在车厢后部，其车身构造中设有借助于车身前部的塑性变形来吸收动能的前部防撞压损区，在上述前部防撞压损区之外设有中央防撞压损区，并使得该中央防撞压损区比在它的前方或后方的部位更容易发生塑性变形，在沿车身前后方向延伸的一对主梁上，在设置上述中央防撞压损区的同时，还设置了为安装发动机用的发动机支座的安装部分，其特征在于，前发动机安装支座用来承受在垂直方向上作用的载荷，而后发动机安装支座安装在中央防撞压损区的后部，用来承受在前后方向上即车辆纵向上作用的载荷，所述中央防撞压损区设置在车身的前排座之后的任意部位上，该中央防撞压损区为形成在主梁上的卷边，所述卷边沿着与主梁延伸方向垂直的方向延伸。

2.如权利要求1所述的汽车车身结构，其特征在于，在上述前部防撞压损区与中央防撞压损区之间，设置了使上述一对主梁的间距向车身后方扩大的横向扩大部分，在使与该横向扩大部分相对应的主梁部位的刚性增大的同时，还在主梁上设置了补强该横向扩大部分的横梁。

3.如权利要求1所述的汽车车身结构，其特征在于，在上述前部防撞压损区与中央防撞压损区之间，设置了使上述主梁向车身后方升高的倾斜部分，以提高与该倾斜部分相对应的主梁部位的刚性。

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