专利名称：车体地板结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车体地板结构，尤其涉及汽车的车体地板结构。
背景技术：
日本专利公开2000-203449(参见第4页和附图1)公开了汽车的车体地板结构，其具有设置在一对侧梁的每个封闭部分中的加强构件，该侧梁沿车体纵向在地板的两侧上延伸设置，从而与地板横梁的端部相对应，该地板横梁沿车体宽度方向在地板的上表面上延伸设置。
发明内容
然而，根据本发明的发明人所作的研究，在这种结构中，加强构件的安装确保了与侧梁的地板横梁端部相对应的部分中的刚度。然而，在车辆的侧面碰撞时，如果侧面碰撞载荷施加到位于一对前、后地板横梁之间的侧梁上，那么侧梁可能会通过在车体的宽度方向上向内侧弯曲而在平面图中变形成V形。
当侧梁通过在车体宽度方向上向内侧弯曲而在平面图中变形成V形时，不能够指望对碰撞能量有大量的吸收，并且侧梁会较大地前进到车辆驾驶室的内侧。
在由本发明人进行完这种研究之后，本发明已经完成，并且本发明的一个目的是提供汽车的车体地板结构，它在车辆发生侧向碰撞时能够通过侧梁增加对碰撞能量的吸收量，因而抑制侧梁向车辆驾驶室内侧的前进。
为了实现该目的，在本发明的一个方面，车体地板结构包括地板；侧梁，该侧梁在地板的一侧和车体的纵向上延伸设置从而具有一封闭部分；一对地板横梁，它们在地板上沿着车体的宽度方向延伸设置，从而在车体的纵向上彼此面对；和第一加强构件，它沿着车体的纵向设置在所述一对地板横梁之间并位于侧梁的封闭部分中，该第一加强构件具有在侧面碰撞载荷作用的情况下允许保持其尺寸特性的性能。
换句话说，在本发明的另一方面中，车体地板结构包括地板；侧梁，它在地板的一侧和车体的纵向上延伸设置从而具有一封闭部分；一对地板横梁，它们沿着车体的宽度方向在地板上延伸设置，从而在车体的纵向上彼此面对；和用于对侧梁进行加强的加强装置，其沿着车体的纵向设置在所述一对地板横梁之间并位于侧梁的封闭部分中，该加强装置具有在侧面碰撞载荷作用的情况下允许保持其尺寸条件的性能。
从下面结合附图所作的描述中，本发明的其他的和进一步的特征、优点和好处将变得更加明显。
附图1是车体地板结构的分解透视图，示出了本发明实施例所述的加强构件的设置状态；附图2是附图1的平面图；附图3是沿着附图2中的线X-X的剖视图；和附图4是平面模型图，示出了在本实施例的车辆中发生侧面碰撞时，侧梁的变形模式。
具体实施例方式
本发明的实施例所述的车体地板结构将参照附图1至4进行详细解释。
附图1是车体地板结构的分解透视图，示出了本实施例的加强构件的设置状态，附图2是附图1的平面图，附图3是沿着附图2中的线X-X的剖视图，并且附图4是平面模型图，示出了在本实施例的车辆中发生侧面碰撞时侧梁的变形模式。顺便提及，附图中的x、y、z轴形成了正交的3轴坐标系。
如附图1和2所示，本实施例的车体地板结构S设置有一对侧梁2，它们沿着车体的宽度方向(y轴方向)设置在地板板1的两个侧面上，同时在车体的纵向(x轴方向)上延伸。顺便提及，为了方便起见，在附图1中只以分解的状态示出侧梁2中的一个。同时，在附图2中，以连接状态示出侧梁2中的一个，以分解状态示出侧梁2中的另一个。
该侧梁2在车体的纵向上形成了地板侧面的框架构件，通过分别将外梁3和内梁4的上、下边的凸缘3a和4a连接在一起，从而形成封闭部分。
在地板板1的上表面上设置有一对前、后地板横梁5和6，它们在车体的宽度方向上延伸设置。
地板横梁5和6中的每一个都形成使得棚屋状横截面(hut crosssection)在车体的向下方向(z轴的负方向)上开放。地板横梁5和6下端的凸缘5a和6a与地板板1连接在一起。同时，将形成于车体宽度方向外侧的地板横梁5和6的末端和相应的侧梁2的内梁4对接，以此在车体的宽度方向上形成具有封闭部分的框架构件。地板横梁5实际上被地板通道1A分成左右两部分，并且该地板横梁5的左右两个部件的末端沿着车体宽度方向在内侧分别与地板通道1A的相应侧部连接在一起。
在这种条件下，在所述一对前、后地板横梁5和6之间，在侧梁2的封闭部分中，形成有加强构件7。此处，该加强构件7具有能够保持其形状在预期侧面碰撞载荷的作用下基本不崩溃的强度。
同时，具有与加强构件7相同机械性能的加强构件8和9，在与所述一对地板横梁5和6的端部相对应的位置处设置在侧梁2的封闭部分中。此处，该加强构件7位于加强构件8和9之间的中间位置处。
更为特别的是，如附图3中对加强构件7所进行的特别解释所示，所有加强构件7、8和9都分别以同样方式构造，具有沿着侧梁2的封闭部分的形状，也就是具有几乎占据侧梁2的封闭部分的整个区域的部分，从而形成大约为矩形的盒子形状。当装配时，加强构件7、8和9预先被连接起来，并设置在已经与地板板1的侧部相连接的内梁4的侧表面上。然后，连接外梁3与内梁4，以此将加强构件7、8和9包括在内梁2中。顺便提及，应当注意，加强构件7、8和9在车体纵向上的长度是在考虑到如输入载荷之类的各种条件的情况下进行设置的。同时，从在发生侧面碰撞时侧梁2向车体宽度方向的变形量的角度来看，最好将加强构件7在车体纵向上的长度设置成不小于将在后面描述的附图4中的两点Pb之间长度的1/4。而且，如果考虑到确保侧梁2的变形模式的角度，最好将加强构件7在车体纵向上的长度设置成长于每个加强构件8和9在车体纵向上的长度。
另外，以和前部的地板横梁5相同的方法，在车体宽度方向上在所述这一对横梁5和6之间的中间位置处在地板板1上设置有地板横梁10，该地板横梁10以与横穿内梁4和地板通道1A的侧部相同的方式被分成左右两个部件。顺便提及，加强构件7位于和地板横梁10的每个外侧末端相对应的位置处。
接着，将详细描述如此构造的车体地板结构的操作。
如附图4所示，当碰撞载荷F通过车辆侧碰撞，施加到位于所述一对地板横梁5和6之间的侧梁1上时，侧梁2通过以所述一对地板横梁5和6的端部作为支点，沿着车体的宽度方向向内侧变形而移动。
此时，具有所要求长度并能够在输入载荷F的作用下保持其形状的加强构件7，沿着车体的纵向设置在侧梁2的封闭部分中。另外，加强构件8和9设置成能使加强构件7插入它们之间。这允许当侧梁2通过弯曲成两段而变形时，其在车体的宽度方向上能够向内侧前进，特别是，向车辆驾驶室的内侧，从而在平面图中形成梯形形状。此处，分别将加强构件7的前后端设置成弯曲点Pa，将加强构件8的后端设置成弯曲点Pb，并且将加强构件9的前端设置成弯曲点Pb，同时可以抑制加强构件7所设置的部分的局部变形。
通过侧梁2弯曲和变形成两段而处于如上所述的梯形形状，除了与地板横梁5和6的每个端部相对应的Pb之外，还可通过在加强构件7的前后端上存在Pa而增加弯曲点。这有助于通过侧梁2的这种弯曲和变形增强能量吸收量。
而且，通过如上述侧梁2弯曲和变形成梯形形状，与具有能够弯曲和变形成如附图4中用两条虚线所示的V形形状的性能的普通侧梁相比，可以将侧梁2向车辆驾驶室内侧的前进量抑制得很小，并因此可以确保车辆驾驶室中的乘员空间。
另外，通过将加强构件8和9设置在侧梁2的封闭部分中的与这一对地板横梁5和6的端部相对应的位置处，在侧面碰撞时，可以抑制该侧梁2在与地板横梁5和6的端部相对应的位置处的局部变形。当侧梁2弯曲变形成梯形形状时，这有助于增强反作用力，因而进一步增强能量吸收能力。
根据本发明，在车辆发生侧面碰撞时，当碰撞载荷被施加到位于这一对前后地板横梁之间的侧梁上时，侧梁发生变形并以所述一对地板横梁的端部为支点沿着车体宽度方向向内侧移动。此时，上述具有所要求长度并能够在施加的载荷作用下保持形态特性的一个或多个加强构件，沿着车体的纵向设置在侧梁的封闭部分中。因此，在分别以加强构件的前后端和与所述一对地板横梁的端部相对应的部分为弯曲点的情况下，能够抑制加强构件所设置的部分处的局部变形。于是，该侧梁在平面图中弯曲变形成大约为梯形形状的两段，以向车辆驾驶室内侧前进。
如上所述，通过将侧梁弯曲和变形成梯形形状的两段，增加了弯曲点。这样，在这种数量增加的情况下，相应地提高了能量吸收量，同时与具有弯曲和变形成V形形状性能的侧梁相比，可以抑制侧梁向车辆驾驶室内侧前进的量。
TOKUGAN于2004年3月2日在日本提交的专利申请2004-057969的整个内容在此通过引用合并进来。
尽管通过参照本发明的某些实施例在上面对本发明进行了描述，但是本发明不仅局限于上述的实施例。本领域普通技术人员可以根据启示对上述实施例进行修改和变化。参照所附权利要求对本发明的范围进行限定。
权利要求
1.一种车体地板结构，包括地板；侧梁，该侧梁在地板的一侧和车体的纵向上延伸设置，从而具有一封闭部分；一对地板横梁，该对地板横梁沿着车体的宽度方向延伸设置在地板上，从而在车体的纵向上彼此面对；和第一加强构件，该第一加强构件沿车体的纵向设置在所述一对地板横梁之间，并位于所述侧梁的封闭部分中，该第一加强构件具有在侧面碰撞载荷作用的情况下保持其尺寸状态的性能。
2.根据权利要求1所述的车体地板结构，其特征在于，根据当冲击力沿车辆宽度方向施加到侧梁上时侧梁的变形模式来对该第一加强构件的性能进行设置。
3.根据权利要求1所述的车体地板结构，其特征在于，该第一加强构件的形状沿着所述侧梁的封闭部分形成。
4.根据权利要求1所述的车体地板结构，其特征在于，该侧梁形成有平的板状内梁和具有棚屋状截面的外梁，并且该侧梁的封闭部分通过将该内梁和外梁彼此连接在一起而形成。
5.根据权利要求4所述的车体地板结构，其特征在于，该第一加强构件具有封闭部分，该封闭部分通过相对于所述侧梁的内梁封闭所述第一加强构件而形成。
6.根据权利要求1所述的车体地板结构，其特征在于，还包括第二加强构件，该第二加强构件设置在所述侧梁的封闭部分中，从而与所述一对地板横梁的端部中的一个在车辆宽度方向上相对应；和第三加强构件，该第三加强构件设置在所述侧梁的封闭部分中，从而与所述一对地板横梁的端部中的另一个在车辆宽度方向上相对应。
7.根据权利要求6所述的车体地板结构，其特征在于，该第一加强构件在车体的纵向上位于第二加强构件和第三加强构件之间。
8.根据权利要求6所述的车体地板结构，其特征在于，该第一加强构件在车体纵向上的长度根据第二加强构件和第三加强构件之间的长度来设置。
9.根据权利要求6所述的车体地板构件，其特征在于，当冲击力沿车体宽度方向施加在侧梁上时，该第一加强构件、第二加强构件和第三加强构件彼此合作来控制侧梁的变形模式。
10.一种车体地板结构，包括地板；侧梁，该侧梁在地板的一侧和车体纵向上延伸设置，从而具有一封闭部分；一对地板横梁，该对地板横梁沿车体宽度方向延伸设置在地板上，从而在车体的纵向上彼此面对；和用于加强该侧梁的加强装置，该加强装置沿车体纵向设置在所述一对地板横梁之间，并位于该侧梁的封闭部分中，该加强装置具有在侧面碰撞载荷作用下保持其尺寸状态的性能。
全文摘要
一种车体地板结构，设置有地板、侧梁、一对地板横梁和第一加强构件，该侧梁在地板侧面上延伸设置，并设置成在车体纵向上具有封闭部分，该地板横梁沿车体宽度方向延伸设置在地板上，从而在车体的纵向上彼此面对，该第一加强构件沿车体纵向设置在这一对地板横梁之间，并位于侧梁的封闭部分中，该第一加强构件具有在侧面碰撞载荷作用下保持其尺寸条件的性能。
文档编号B62D21/15GK1663866SQ20051005289
公开日2005年9月7日 申请日期2005年3月2日 优先权日2004年3月2日
发明者小高功, 内田宽, 高田贤二 申请人:日产自动车株式会社