专利名称：车辆地板骨架结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设置于车体下部的车辆地板骨架结构，该构造包括地板面板 (floor panel)和侧梁等。
背景技术：
在一般的车辆地板骨架结构中，地板面板设置于车体的整个下部，而在车体前后方向上延伸的侧梁则设置于地板面板的车体宽度方向上的左右两侧。其中，侧梁是沿车体前后方向在车体的几乎整个长度延伸的骨架构件，该侧梁在确保车体刚度方面起重要作用。而且，该侧梁还扮演着将从车体前侧输入的负荷传递至位于车体后侧的构件的重要角色。在这方面，为了有效地将来自车体前侧的负荷传递至位于车体后侧的构件，使用一种其中的位于左右两侧的侧梁以两者之间的间距保持恒定地、没有局部弯折地延伸的构造是重要的。该构造使得地板骨架结构能够具有必要的刚度，并且使得轻质构件能够被用作侧梁，等等。然而，在设计紧凑的小型车的基本骨架结构中，侧梁之间的在车体宽度方向上的间距由于小型车的宽度也较小。同时也存在这样一种构造，其中刚性构件被布置成集中在车体宽度方向的内侧，以有效地接受从车体前侧输入的负荷。当使用这种构造时，侧梁之间的在车体宽度方向上的间距趋向于小。无论如何，在后地板附近，为了避免与布置于车体后侧的例如燃油箱等构件产生干涉，或者为了安装后轮胎悬挂，需要将车体后侧的后侧梁定位于车体宽度方向上的外侧。 为此，传统地板骨架结构使用了均具有形成为从车体宽度方向上的中间进一步向外弯曲的形状的车体后侧的侧梁，或者在该传统地板骨架结构中另外设置在车体前后方向上延伸的附加构件。采用这种地板骨架结构，从车体前侧输入的负荷被传递至车体后侧的后侧梁，从而负荷由作为一个整体的车体吸收。同时，设计紧凑的小型车的基本骨架结构要求避免归因于附加构件的重量增加。 在这方面，在一种类型的传统骨架结构中，各前侧梁向外弯曲并连续至主地板的侧梁处，该主地板的侧梁被维持在车体外侧位置处并连续至位于车体后部的后侧梁处(例如参见专利文献1)。在另一类型的传统骨架结构中，前侧梁连续至主地板的侧梁处，同时维持车体宽度方向上的间距几乎相同，并且主地板的侧梁在车体内被向外弯曲以连续至位于车体后部的后侧梁处(例如参见专利文献2)。此外，在又一类型的传统骨架结构中，各侧梁被分成主地板用的地板侧梁和后地板用的后侧梁，其中地板侧梁的后部没有弯曲地与后地板相连，并且后侧梁设置于在车体宽度方向上从地板侧梁偏移的位置处(例如参见专利文献3)。[专利文献 1] JP 2009-12677A[专利文献2] JP 2005-219521A
[专利文献3] JP 2008-13078A然而，在专利文献1中示出的传统地板骨架结构中，弯曲部被形成在要求吸收大负荷的车体前侧的前侧梁中。因此也必需使该弯曲部强化，并将该地板骨架结构设计成当以任何方式变形时该侧梁不能在弯曲部弯折。同时，特别地在设计紧凑的小型车的基本骨架结构的情况下，专利文献2中示出的传统地板骨架结构有时缺乏必需的骨架刚度，因为侧梁的弯曲部在车体前后方向上的长度太短以至于侧梁突然向外弯曲。此外，该侧梁的压制成型较难也是个问题，这导致生产率的降低。此外，在专利文献3中示出的传统地板骨架结构中，从车体前侧输入的负荷被从前侧梁传递至地板侧梁，而不被传递至车体后侧的后侧梁。换言之，该负荷被后地板的前部接受，并且停在了该前部处。结果，负荷倾向于集中在后地板的前部处，这引起了对后地板屈曲变形的担心。为此，需要在后地板的位置处设置附加加固部件。
发明内容
发明要解决的问题本发明是鉴于这些情况而做出的，本发明的目的在于提供一种车辆地板骨架结构，该构造能够通过使负荷从地板侧梁平滑地传递至车体后侧的后地板面板而使来自车体前侧的负荷分散，并且能够在避免应力集中于后地板面板的前部的同时防止后地板面板的前部产生屈曲变形。用于解决问题的方案为了解决上述传统技术的问题，本发明提供了一种车辆地板骨架结构，包括地板面板，其设置于车体下部并且具有主地板面板和后地板面板；和侧梁，其设置于所述地板面板的车体宽度方向上的两侧，并且各所述侧梁均具有在车体前后方向上延伸的地板侧梁和后侧梁，所述地板侧梁被设置于所述主地板面板，所述后侧梁被设置于所述后地板面板，其中，在所述车体前后方向上延伸的增强件被布置成在车体竖直方向上位于各所述地板侧梁的上方，所述增强件和所述地板侧梁以叠置的方式将所述主地板面板夹在中间，所述增强件的上表面被形成为朝向车体的后方变高，所述增强件的前部和所述增强件的长度方向侧面的下部均与所述主地板面板的上表面接合，所述增强件的后端与形成在所述后地板面板的前部的竖向壁接合，由此从侧面看形成了由所述主地板面板、所述后地板面板的前部以及所述增强件围成的第一闭合断面空间，并且所述地板侧梁的后端的下表面被形成为朝向所述主地板面板逐渐变高，所述增强件的上表面和所述地板侧梁的后端的下表面沿相同的方向倾斜并形成为具有从侧面看时单调(monotonous)的横截面形状。此外，在本发明中，在所述车体宽度方向上延伸的后地板前横梁被设置在所述后地板面板的前部的所述车体前后方向上的后侧，所述后地板前横梁与所述后地板面板的下表面接合以从侧面看时形成第二闭合断面空间，该第二闭合断面空间由所述后地板面板和所述后地板前横梁围成，并且所述第二闭合断面空间被布置成与所述第一闭合断面空间毗邻。另外，在本发明中，所述第一闭合断面空间和所述第二闭合断面空间被形成为具有在所述车体前后方向和竖直方向上连续变化的横截面形状。
此外，在本发明中，所述增强件的沿所述车体宽度方向截取的横截面形状被形成为帽状(hat)，当沿所述车体竖直方向看时，所述增强件的左右两侧的下凸缘被分别布置在与形成于所述地板侧梁的上部的凸缘一致的位置处，并且所述增强件的各下凸缘、所述主地板面板和所述地板侧梁的对应的一个凸缘在形成三层层叠体(stack)的状态下被接合
在一起。此外，在本发明中，在所述增强件的后端部的左右两侧分别形成在所述车体宽度方向上延伸的侧部凸缘，在所述后地板前横梁的前端部形成向车体下方延伸的凸缘，并且所述增强件的各侧部凸缘、所述后地板面板的前部的竖向壁和所述后地板前横梁的凸缘在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。此外，在本发明中，所述增强件设置有后座用的安装部。如上所述，根据本发明的车辆地板骨架结构包括地板面板，其设置于车体下部并且具有主地板面板和后地板面板；和侧梁，其设置于所述地板面板的车体宽度方向上的两侧，并且各所述侧梁均具有在车体前后方向上延伸的地板侧梁和后侧梁，所述地板侧梁被设置于所述主地板面板，所述后侧梁被设置于所述后地板面板，其中，在所述车体前后方向上延伸的增强件被布置成在车体竖直方向上位于各所述地板侧梁的上方，所述增强件和所述地板侧梁以叠置的方式将所述主地板面板夹在中间，所述增强件的上表面被形成为朝向车体的后方变高，所述增强件的前部和所述增强件的长度方向侧面的下部均与所述主地板面板的上表面接合，所述增强件的后端与形成在所述后地板面板的前部的竖向壁接合， 由此从侧面看形成了由所述主地板面板、所述后地板面板的前部以及所述增强件围成的第一闭合断面空间，并且所述地板侧梁的后端的下表面被形成为朝向所述主地板面板逐渐变高，所述增强件的上表面和所述地板侧梁的后端的下表面沿相同的方向倾斜并形成为具有从侧面看时单调的横截面形状。因此，由地板侧梁的后端和增强件固定地形成了从侧面看闭合的断面空间，并且该空间朝向后地板面板的前部延伸。该闭合断面空间的存在能够提高后地板面板的前部的刚度。于是，当来自车体前侧的负荷被施加于主地板面板和地板侧梁时，本发明的地板骨架结构能够平滑地将地板侧梁上的负荷传递至位于车体后侧的后地板面板，以使来自车体前侧的负荷分散遍及位于车体后侧的整个后地板面板。结果，该地板骨架结构能够在避免应力集中于后地板面板的前部的同时防止后地板面板的前部由于来自车体前侧的负荷而屈曲变形。另外，在本发明中，在所述车体宽度方向上延伸的后地板前横梁被设置在所述后地板面板的前部的所述车体前后方向上的后侧，所述后地板前横梁与所述后地板面板的下表面接合以从侧面看时形成第二闭合断面空间，该第二闭合断面空间由所述后地板面板和所述后地板前横梁围成，并且所述第二闭合断面空间被布置成与所述第一闭合断面空间毗邻。于是，地板侧梁上的负荷能够被有效地传递至后地板面板前部附近的刚度高的闭合断面空间。此外，由于后地板面板的前部附近的闭合断面空间在车体宽度方向上延伸，所以来自车体前侧的负荷被分散遍及车体后侧的多个构件。所以，车辆地板骨架结构能够有效地吸收来自车体前侧的负荷。此外，在本发明中，所述第一闭合断面空间和所述第二闭合断面空间被形成为具有在所述车体前后方向和竖直方向上连续变化的横截面形状。于是，这些闭合断面空间更加协作地起作用，使得来自车体前侧的负荷能够被进一步有效地分散和吸收。此外，在本发明中，当沿所述车体竖直方向看时，所述增强件的左右两侧的下凸缘被分别布置在与形成于所述地板侧梁的上部的凸缘一致的位置处，并且所述增强件的各下凸缘、所述主地板面板和所述地板侧梁的对应的一个凸缘在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。于是，这些构件能够在形成三层层叠体的状态下通过点焊连接到一起，这确保了可靠的焊接。因此可以防止构件在焊点处产生剥离。结果，该车辆地板骨架结构能够吸收来自车体前侧的负荷，同时还能够可靠地保持闭合断面空间的横截面形状。此外，在本发明中，在所述增强件的后端部的左右两侧分别形成在所述车体宽度方向上延伸的侧部凸缘，在所述后地板前横梁的前端部形成向车体下方延伸的凸缘，并且所述增强件的各侧部凸缘、所述后地板面板的前部的竖向壁和所述后地板前横梁的凸缘在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。于是，与上述情况一样，这些构件能够在形成三层层叠体的状态下通过点焊连接到一起，这确保了可靠的焊接。因此可以防止构件在焊点处产生剥离。结果，该车辆地板骨架结构能够吸收来自车体前侧的负荷，同时还能够可靠地保持闭合断面空间的横截面形状。此外，在本发明中，所述增强件设置有后座用的安装部。于是，即使在来自车体前侧的负荷的施加同时还伴随着由后座重量和乘客重量而导致的惯性力，从而使得较大的负荷被施加于后座用的安装部的情况下，具有高刚度的增强件也能够可靠地接受并吸收来自后座的负荷。
图1是应用了根据本发明的实施方式的地板骨架结构的车辆的内侧的立体图，该图是从车体的前上方倾斜地观看得到的，示出了地板面板和增强件。图2是应用了根据本发明的实施方式的地板骨架结构的车辆的外侧的立体图，该图是从车体的下方观看得到的，示出了地板面板、侧梁和后地板横梁。图3是图1中的地板面板的局部剖切立体图，示出了地板面板、侧梁、增强件和后地板横梁之间的位置关系。图4是示出了图3中的地板面板、侧梁、增强件和后地板横梁接合到一起的关系的横截面图。图5是示出了应用了根据本发明的实施方式的地板骨架结构的车辆的后座的安装部的立体图。
具体实施例方式下文中，基于附图中所示的实施方式详细描述本发明。图1至图5示出了根据本发明的实施方式的车辆地板骨架结构。如图1至图4所示，根据本发明的实施方式的车辆是四门轿车型汽车。该类型的车辆地板骨架结构包括遍及车体的整个下部设置的地板面板1 ；和设置于地板面板1的车辆宽度方向上的左右两侧的左右一对侧梁2。地板面板1包括在车体前后方向上彼此连续地布置的主地板面板11和后地板面板12。后地板面板12处于比主地板面板11高一个台阶的位置处。为此，位于后地板面板12的车体前后方向上的前侧的前部13在车体内向下弯折，以形成竖向壁13a。竖向壁13a被弯折以形成下端部，该下端部几乎水平地延伸并且与主地板面板11的后端部Ila接合。注意，在主地板面板11的车体宽度方向上的大致中央位置处设置有地板通道1 lb,该地板通道具有向车辆内部突起的凸形形状并且在车体前后方向上延伸。同时，如图2和图3所示，成对的左右侧梁2中的每一个均包括在车体前后方向上延伸的地板侧梁21和后侧梁22。地板侧梁21和后侧梁22被配置成在车体前后方向上彼此隔开。换言之，各侧梁2具有其中的地板侧梁21和后侧梁22彼此分开的分开结构。地板侧梁21在横跨地板通道lib的车体宽度方向上彼此隔开地布置于主地板面板11。同时， 后侧梁22在车体宽度方向上彼此隔开地布置于后地板面板12，并且后侧梁22在车体内位于对应的地板侧梁21的外侧。地板侧梁21和后侧梁22均形成为具有在车体宽度方向上呈帽状的横截面形状。 位于各地板侧梁21的上部的左右两侧的凸缘部21a通过点焊等与主地板面板11的下表面接合。位于后侧梁22的左右两侧的凸缘部2 通过点焊等与后地板面板12的下表面接合。
如图1至图4所示，在本实施方式中，在车体前后方向上延伸的增强件3被布置于各地板侧梁21的上方，增强件3与地板侧梁21以在车体竖直方向叠置的方式将主地板面板11夹在中间。增强件3的上表面3a被形成为像朝向车体后部逐渐变高的倾斜面。另外， 增强件3的前部北和长度方向侧面3c的下部与主地板面板11的上表面接合，而增强件3 的后端部3d则与形成于后地板面板12的前部13的竖向壁13a接合。结果，在主地板面板 11的车体后侧形成从侧面看呈三角形的第一闭合断面空间Si。第一闭合断面空间Sl由主地板面板11、后地板面板12的前部13的竖向壁13a以及增强件3的上表面3a围成。同时，如图2至图4所示，地板侧梁21的后端的下面部21b被形成为朝向主地板面板11逐渐变高的倾斜面。下面部21b被弯折成具有后端部，该后端部几乎水平地延伸并且通过点焊等与主地板面板11的后端部Ila的下表面接合。另外，增强件3的上表面3a 和地板侧梁21后端的下面部21b沿相同的方向倾斜，并且形成为具有从侧面看时单调的横截面形状。上述增强件3被形成为具有在车体宽度方向上呈帽状的横截面形状。在车体宽度方向上延伸的下凸缘31分别在增强件3的左右两侧形成在长度方向侧面3c的下部。另外， 在车体宽度方向上延伸的侧部凸缘32分别形成在增强件3的后端部3d的左右两侧。另外，在从车体竖直方向上看时，位于增强件3左右两侧的下凸缘31被布置在与形成于地板侧梁21上部的左右两侧的凸缘部21a —致的位置处。结果，增强件3的各下凸缘31、主地板面板11和地板侧梁21的对应的一个凸缘部21a在形成三层层叠体的状态下通过点焊等被接合到一起。另外，在本实施方式中，如图2至图4所示，在车体宽度方向上延伸的后地板前横梁4布置于后地板面板12的前部13的车体前后方向上的后侧。后地板前横梁4与后地板面板12的下表面接合，该后地板前横梁形成为具有从车体侧面看大体呈L形的横截面形状。在车体内向下延伸的前端凸缘如形成于后地板前横梁4的前端部，而朝向车体后方水平延伸的后端凸缘4b则形成于后地板前横梁4的后端部。另外，增强件3的后端部3d的各侧部凸缘32、后地板面板12的前部13的竖向壁13a以及后地板前横梁4的前端凸缘如在形成三层层叠体的状态下通过点焊等被接合到一起。结果，在车体内在后地板面板12的前侧形成从侧面看呈三角形的第二闭合断面空间S2。该第二闭合断面空间S2由后地板面板12的前部13的竖向壁13a和后地板前横梁4围成。第二闭合断面空间S2被布置成与第一闭合断面空间Sl毗邻。此外，如图3和图4 所示，第一闭合断面空间Sl和第二闭合断面空间S2被形成为具有在车体前后方向和竖直方向上连续变化的横截面形状。注意，如图5所示，各增强件3被设置有用于将后座5安装到位于车体后侧的后地板面板12的安装部51。后座5是可折叠座椅，不使用时该后座5可在座椅靠背折叠在座椅坐垫上的状态下绕着腿部52的转轴向车体前侧转动并维持在直立位置。设置于腿部52下端的安装部51被设计成与具有高刚度的增强件3接合。如上所述，在根据本发明的实施方式的车辆地板骨架结构中，各具有高刚度的增强件3被形成为具有在车体宽度方向上呈帽状的横截面形状，并且还具有朝向车体的后方变高的上表面3a。增强件3被布置在地板侧梁21的上方，两者以叠置的方式将主地板面板11夹在中间。增强件3的前部北和侧面3c的下部与主地板面板11的上表面接合，并且以叠置的方式被布置在地板侧梁21的上方。增强件3的后端部3d与后地板面板12的前部13的竖向壁13a接合。因此，由主地板面板11、后地板面板12的前部13和增强件3 包围而形成第一闭合断面空间Si。各地板侧梁21的后端的下面部21b朝向主地板面板11 逐渐变高。增强件3的上表面3a和地板侧梁21的下面部21b沿相同的方向倾斜并形成为具有从侧面看时单调的横截面形状。所以，后地板面板12的前部13的刚度能够得到提高。 此外，当来自车体前侧的负荷被施加给主地板面板11和地板侧梁21时，本发明的地板骨架结构能够平滑地将地板侧梁21的负荷传递给车体后侧的后地板面板12，以使来自车体前侧的负荷分散至车体后侧的整个后地板面板12。结果，该地板骨架结构能够在避免应力集中于后地板面板12的前部13的同时防止由于来自车体前侧的负荷导致的后地板面板12 的前部13产生屈曲变形。另外，在本实施方式的地板骨架结构中，横截面大致呈L形并且与后地板面板12 的下表面接合的后地板前横梁4，被设置于后地板面板12的前部13的车体前后方向上的后侧。因此，从侧面看，由后地板面板12和后地板前横梁4包围而形成第二闭合断面空间S2。 第二闭合断面空间S2和第一闭合断面空间Sl被彼此毗邻地布置，并且两闭合断面空间被形成为具有在车体前后方向和竖直方向上连续变化的横截面形状。由此，闭合断面空间Sl 和S2更加协作地起作用，使得施加在地板侧梁21的负荷被有效地传递给后地板面板12的前部13的高刚性的闭合断面空间Sl和S2。结果，来自车体前侧的负荷能够被分散遍及车体后侧的多个构件，因此被车体后侧的多个构件有效地吸收。此外，在本实施方式的地板骨架结构中，在从车体竖直方向上看时，位于各增强件 3左右两侧的下凸缘31被布置在与对应的一个地板侧梁21的凸缘部21a —致的位置处。 增强件3的各下凸缘31、主地板面板11以及地板侧梁21的对应的一个凸缘部21a在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。此外，位于增强件3的后端部3d左右两侧的各侧部凸缘32、后地板面板12的前部13的竖向壁13a以及后地板前横梁4的前端凸缘如在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。因此，三个接合的构件的接合强度能够得到提高，使得本实施方式的地板骨架结构能够吸收来自车体前侧的负荷，同时保持闭合断面空间的横截面形状。
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在上文中描述了本发明的实施方式。然而，本发明并不限于上述实施方式，可基于本发明的技术构想以多种方式对上述实施方式进行变型或修改。例如，关于上述实施方式中的增强件3的形状，其在车体宽度方向上的横截面形状不限于帽状形状，也可以从多种形状中选择，只要增强件3可以与主地板面板11的上表面接合，以及与后地板面板12的前部13接合即可。
权利要求
1.一种车辆地板骨架结构，包括地板面板，其设置于车体下部并且具有主地板面板和后地板面板；和侧梁，其设置于所述地板面板的车体宽度方向上的两侧，并且各所述侧梁均具有在车体前后方向上延伸的地板侧梁和后侧梁，所述地板侧梁被设置于所述主地板面板，所述后侧梁被设置于所述后地板面板，其中，在所述车体前后方向上延伸的增强件被布置成在车体竖直方向上位于各所述地板侧梁的上方，所述增强件和所述地板侧梁以叠置的方式将所述主地板面板夹在中间， 所述增强件的上表面被形成为朝向车体的后方变高，所述增强件的前部和所述增强件的长度方向侧面的下部均与所述主地板面板的上表面接合，所述增强件的后端与形成在所述后地板面板的前部的竖向壁接合，由此从侧面看形成了由所述主地板面板、所述后地板面板的前部以及所述增强件围成的第一闭合断面空间，并且所述地板侧梁的后端的下表面被形成为朝向所述主地板面板逐渐变高，所述增强件的上表面和所述地板侧梁的后端的下表面沿相同的方向倾斜并形成为具有从侧面看时单调的横截面形状。
2.根据权利要求1所述的车辆地板骨架结构，其特征在于，在所述车体宽度方向上延伸的后地板前横梁被设置在所述后地板面板的前部的所述车体前后方向上的后侧，所述后地板前横梁与所述后地板面板的下表面接合以从侧面看时形成第二闭合断面空间，该第二闭合断面空间由所述后地板面板和所述后地板前横梁围成，并且所述第二闭合断面空间被布置成与所述第一闭合断面空间毗邻。
3.根据权利要求2所述的车辆地板骨架结构，其特征在于，所述第一闭合断面空间和所述第二闭合断面空间被形成为具有在所述车体前后方向和竖直方向上连续变化的横截面形状。
4.根据权利要求1或2所述的车辆地板骨架结构，其特征在于， 所述增强件的沿所述车体宽度方向截取的横截面形状被形成为帽状，当沿所述车体竖直方向看时，所述增强件的左右两侧的下凸缘被分别布置在与形成于所述地板侧梁的上部的凸缘一致的位置处，并且所述增强件的各下凸缘、所述主地板面板和所述地板侧梁的对应的一个凸缘在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的车辆地板骨架结构，其特征在于，在所述增强件的后端部的左右两侧分别形成在所述车体宽度方向上延伸的侧部凸缘， 在所述后地板前横梁的前端部形成向车体下方延伸的凸缘，并且所述增强件的各侧部凸缘、所述后地板面板的前部的竖向壁和所述后地板前横梁的凸缘在形成三层层叠体的状态下被接合在一起。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的车辆地板骨架结构，其特征在于， 所述增强件设置有后座用的安装部。
全文摘要
车辆地板骨架结构，各侧梁(2)均包括地板侧梁(21)和后侧梁(22)；地板侧梁被布置于主地板面板(11)；后侧梁被布置于后地板面板(12)；增强件(3)在竖直方向上被层叠在地板侧梁上，两者间夹有主地板面板；增强件的上表面(3a)朝车体后方变高；增强件的前部(3b)和侧面(3c)的下部与主地板面板接合；增强件的后端部(3d)与后地板面板的前部的竖向壁(13a)接合；从侧面看形成由主地板面板、后地板面板的前部(13)和增强件围成的闭合断面空间(S1)；地板侧梁的后端的下面部(21b)朝主地板面板变高；增强件的上表面)和地板侧梁的下面部沿相同的方向倾斜并形成为具有从侧面看时单调的横截面形状。
文档编号B62D25/20GK102442356SQ20111030298
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年10月1日
发明者玉置秀行 申请人:铃木株式会社