车身前体结构
专利汇可以提供车身前体结构专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种重量轻和高刚性的 车身 前体结构,该前体结构包括一横向的、延伸过并 焊接 于一前 围板 (3)或另一邻近该前围板(3)的构件的前围板构件(1),以及一个在该前围板(3)邻近延伸的横向仪表板构件(2)。最好由 液压成型 用一管件(106)制成的该仪表板构件(2)具有分别焊接于该前体相对的侧围板(4)的相对端头部分(2b)以及通常为U型的、开口朝上的并且其底部焊接于车辆地板(6)的中间部分(2a)。，下面是车身前体结构专利的具体信息内容。
1．一种车身前体结构，依次包括：将乘客舱与车体其他部分分隔开 的一前围板(3)；一个沿车体横向延伸的前围板构件(1)，所述前围 板构件(1)装设在上述前围板(3)或邻近前围板(3)的构件上；以 及一个沿车体横向延伸的、设置在上述前围板(3)邻近的仪表板构件 (2)，所述仪表板构件(2)具有由侧围板(4)支撑的相对的端头，
其特征在于：
至少上述前围板构件(1)和所述仪表板构件(2)其中之一是由管 件(106)所制成的。
2．根据权利要求1所述的一种车身前体结构，其特征在于：所述 前围板构件(1)是由一管件(106)构成的并且其相对的端头分别焊接 于所述前围板(3)上。
3．根据权利要求1或2所述的一种车身前体结构，其特征在于：所 述仪表板构件(2)是由一管件(106)构成的并且其相对的端头分别焊 接于所述侧围板(4)上，并且具有通常为U型的、开口朝上的中央部分 (2a)，且其底部固定在车辆地板(6)上。
4．根据权利要求2所述的一种车身前体结构，其特征在于：所述前 围板构件(1)具有相对的端头部分，每一所述端头部分沿着所述侧围板 (4)的所述车门开口(4c)向下延伸，并焊接在一门槛(5)上。
5．根据权利要求4所述的一种车身前体结构，其特征在于：所述仪 表板构件(2)是由一管件(106)制成的，具有分别焊接于所述侧围板 (4)邻近的所述前围板构件(1)的相对端头，和具有通常为U型的、 开口朝上的中央部分(2a)，且其底部固定在车辆地板(6)上。
6．根据上述权利要求3至5中任一权利要求所述的一种车身前体结 构，其特征在于：一个将一转向轴安装于所述仪表板构件(2)上的支架 (10)被焊接于所述相对端头其中之一和通常为U型的中央部分(2a) 之间的所述仪表板构件(2)的中间部(2b)上。
7．根据权利要求3至6中任一权利要求所述的一种车身前体结构， 其特征在于：一个将一气囊安装于所述仪表板构件(2)上的支架(7) 被焊接于所述相对端头其中之一和通常为U型的中央部分(2a)之间的 所述仪表板构件(2)的中间部(2b)上。
8．根据权利要求2至7中任一权利要求所述的一种车身前体结构， 其特征在于：一车颈构件(21、21a、21b)沿所述横向延伸并且具有一 封闭的截面，所述车颈构件被焊接于所述前围板构件(1)上。
9．根据权利要求1至8中任一权利要求所述的一种车身前体结构， 其特征在于：所述前围板构件(1)和所述仪表板构件(2)其中之一是 由液压成型所制成的。
本发明涉及车辆的一种车体结构，特别是涉及一种构成各类典型的汽 车车辆的乘客舱前部的前体结构。
近期以来，在汽车制造工业之中各种所谓的液压成型已被建议作为形 成金属构件的方法之一。液压成型是将高抗拉强度的钢管制成特定形状 的一种模制或成型方法。该管件放置在一模槽之中并对管件充加诸如水 或油的液体。对该液体加压使管件膨胀，直至该管件变形为一种体现该 模槽轮廓的外部构型。这种液压成型可从诸如日本未审查的公开号码为 10-218017和11-235963的专利文件中所获知，该液压成型被用于制成矩 形封闭截面的车身中柱或侧梁。按这种液压成型方法，用于制作侧梁加 固件的管件被放置在上下两个模槽之间，该两个模槽之间形成一个与该 加强件的外部形状相同轮廓的空腔，然后向该管件中注入压力液体以使 该管件膨胀直至该管件变形为一种体现特定空腔轮廓的外型。该形成的 加固件被放置在车身的一个中空侧边框之中并与该侧框相焊接。按照另 一实施例，采用该液压成型可以将一管件制成为一个加强件，该加强件 具有一个矩形封闭截面，可用来加强从一车顶纵梁向下延伸的中柱。该 加强件被置于由外壁和内壁组成的中柱的内部空间之中。
这种液压成型可以提供一种管件，其外型可以根据一模槽的特定轮廓 而定。与采用焊接若干模压钢片的方法所制成的类似构件相比，使用这 一技术有可能获得具有所需形状的、更轻而且更具刚性的结构构件。
一般而言，位于属于一种典型车辆的汽车的客厢或乘客舱前面的车 颈结构是一个重要的安全结构部分，因为该车颈结构不仅有助于保证车 身的刚性，而且还可用作一种基件，在其上可安装转向轴以及要求有高 精度和精细调整安装位置的气囊。但是该车颈结构需要有大量的通常形 状复杂的部件，以至在设计和组装部件上都有许多限制。尽管人们希望 通过液压成型按照车颈结构部件组装的简化而减少部件数量，从而以这 些减少了数量的部件制成车颈结构，但是仍需要一种更可靠的结构，因 为该车颈结构对于车身是否具有足够的安全性和刚性至关重要。
本发明的一个目的是提供一种用于车辆的低重量和高强度的前体结 构。
实现上述本发明目的的一种前体结构包括有：一将客厢或乘客舱与车 身其他余下部分相分离的前围板、一沿车身横向延伸并焊接在该前围板 或另一设置在该前围板邻近的构件上的前围板构件、以及一沿横向延 伸、邻近该前围板并由侧围板在相对两端支撑的仪表板构件。该前围板 构件和/或该仪表板构件都用液压成型方法由一空管制成。每一前围板构 件以及该仪表板构件的相对两端都各自焊接在车体侧围板上。
根据本发明的优选实施例，作为该仪表板构件的管件分别将其相对 的两端焊接在具有车门开口的侧围板上，同时其通常为U型的中部开口 朝上开启并且其底部焊接在一车辆地板上。
根据另一本发明的优选实施例，制成为该前围板构件的管件具有相 对的端头部分，其每一端头在该侧围板的内壁上沿着车门开口方向向下 延伸以便该前围板构件的端头可焊接在与该侧围板邻近的该前围板构件 上，而制成为该仪表板构件的管件的相对端头被焊接在与该侧围板邻近 的该前围板构件上、其通常为U型的中央部分向上开口并以其底部焊接 在车辆地板上。
仪表板构件可以带有焊接上去的支架，以装设一转向轴和一气囊， 该气囊设在一乘客座椅一侧的、通常为U型中央部分与该乘客座椅一侧 的该仪表板构件相对两端其中之一端之间的中间部位上。此外该前围板 构件可以带有一沿车体横向延伸的、具有一封闭截面的车颈构件。
至少该前围板构件和仪表板构件其中之一是由液压成型而制成的本 发明的前体结构由其点焊点数量不多的、已减少了数量的部件所组成。 与现有技术的前体相比较，这种结构的前体重量轻、结构刚性高。所以 该前体结构实现了支架的坚固和可靠的装设，以将转向轴和气囊安装于 该仪表板构件中间位置的其中之一的位置上。
包括有由管件制成、其端部沿侧围板的车门开口方向延伸并焊接在 该门槛上的前围板构件的本发明前体结构提供了一种开阔的焊接区域。 这一开阔的焊接区域为前部车体提供了很高的结构刚性。
本发明的前体结构包括有由管件制成的、各自被焊接在车体内壁上 的该前围板构件和仪表板构件，这种结构改善了车体的结构刚性并且由 于部件减少而提供了一种重量轻的前部车体。
此外，包括有由管件制成的前围板构件的本发明的前体结构保证了 前体结构的足够的结构刚性。这就增加了对车颈结构的设计程度，因为 用管件制成的前围板构件提供了高刚性的前部车体。
本发明的上述目的和特征将在下面结合优选实施例并参考附图进行 的说明中更为明确，其中：
图1是根据本发明的一个优选实施例，表示在乘客座椅一侧的一种 车体的客厢或乘客舱的前体结构透视图；
图2是该前体结构的的正视图；
图3是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的截面图；
图4是沿图2中Ⅳ-Ⅳ线的截面图；
图5是沿图2中Ⅲ-Ⅲ线的截面图，表示了与图3和图4所示车颈不 同的一个车颈；
图6是表明将一个前围板构件点焊在一侧围板上的焊接过程的示意 图；
图7是表示液压成型机器的示意图，该机器用于制作诸如前围板构 件和仪表板构件的结构构件；
图8是一说明以液压成型方法将一管件制成一结构构件的工序的示 意图；
图9是一表示在液压成型中在模槽中变形的部件的剖面图。
详细参看附图，特别是图1和图2，该图表示了根据本发明优选实 施例的乘客舱前部的车体结构。在图1中，该前体结构从一乘客座椅一 侧予以表示。在图2中，该前体结构从车体的前面予以表示。在图1 中所示的前体焊接的各个点焊点用叉符号(×)表示，在图2中的用黑三 角(▲)来表示。
由管件制成的一前围板构件1沿车体(未示出)的横向延伸，并且 被焊接在将发动机舱与客厢或乘客舱相分离的前围板的一个上方部位 上。该前围板构件1的每一相对端被弯曲以便沿侧围板4(只有其中之一 被示出)的内壁向后延伸，接着向下沿着构成侧围板4中的车门开口边 缘4c直至一门槛5。该前围板构件1是在若干适当的点上被焊接到该侧 围板4上的。这种结构，即，前围板构件1在一开阔的区域内被焊接到 包括有侧围板4和门槛5的前部车体的侧面结构上的结构，导致了对车 体结构刚性的改善。一由管件制成的仪表板构件2沿横向延伸，并且其 两端被焊接到该侧围板4邻近的该前围板构件1上。如图2所示，该仪 表板构件2具有一通常为U型的向上开口的中间部分2b和相对的侧边部 分2a。该仪表板构件2的每一侧边部分2a在几个点上被焊接在车辆地板 6上。加强件11沿横向延伸被焊接或以其他方式固定到U型中间部分2b 的上端作为加强梁。
上述实施例的前体结构减少了结构部件的数量以及焊点的数量，与 常规前体结构相比较，它导致车身重量的减轻以及提供了带有更高抗扭 性的高刚性前部车体。
在客厢中提供有安装气囊(未示出)的支架7、固定仪表板(未示出) 的支架8以及支撑转向轴的支架10都被固定在该仪表板构件2的U型中 间部分2b上。由于前围板构件1和仪表板构件2具有上述的较高的刚 性，该前体结构通过支架7、8、10为要求有精细调整和高度安装精度的 转向轴和气囊提供了可靠的安装。这一结构保证了车体的安全。
该前围板构件1和仪表板构件2是采用液压成型技术从高抗拉强度 钢管中制成的。一个车颈件(图1-2中未示出)被焊接或以其他方式固定 在该前围板构件1上。
下面将参考图3和图4所示的沿图2中Ⅲ-Ⅲ线和Ⅳ-Ⅳ线取下部 分的截面图对包括有该车颈件的前体结构分别予以说明。
如图3和图4所示，该前围板构件1被焊接或以其他方式固定在前 围板3的上部。包括车颈上部21a和车颈下部21b两个部分的车颈21 焊接至该前围板构件1的下部。该车辆地板6的一个前缘部分被焊接或 以其他方式固定在该前围板3的下部。在完成组装该车辆的时候，一个 前挡风23通过一设置在其之间的衬套件24固定在该前围板3的上部。 该仪表板构件2的U型中间部分2b设在中央控制台25的内部，由图3 中的点线所表示。在乘客座椅侧面的该仪表板构件2的横向部分2a设置 在图4中点线所示的仪表板26的内侧。
该仪表板构件2具有上述的U型中间部分2b。这样的该U型部分2b 是为了在其向下延伸至该车辆地板6的时候变宽。这一宽度的变化适于 将该仪表板构件2牢牢地固定在地板6上。即使该仪表板构件2具有这 样复杂的构型，它也能通过液压成型的方法用单一构件，如一种高抗拉 强度的钢管，而制成。
焊接在前围板构件1上的该车颈上部21a和该车颈下部21b不限于图 3-4所示的截面，而可以具有图5范例所示的各种截面。
图5是一沿图2中Ⅲ-Ⅲ线截取的部分的剖面图。如图5所示，该车 颈21包括有一个车颈上部21a和一个车颈下部21b。但是，与图3所示 的车颈21不同，该前围板3的上端部被焊接在邻近该仪表板构件1的该 车颈下部21b上。尽管，在图3至图5中，该车颈21a将其前端部分焊接 在该前围板构件1的下侧，该车颈上部21a可将其前端部分焊接在该前围 板构件1的侧边。这种该车颈21被部分地焊接在该前围板构件1的结 构构型可以根据车体的构型和/或车辆的目的而采取各式各类的形式。在 任何情况下，设计该车颈及其有关部件的程度会被增加，因为由管件制 成的前围板构件1提供了一种简单的结构并且保证了客厢前部很高的刚 性。
图6是一表示如何将前围板构件1焊接到侧围板4上的示意图。一 个点焊枪31，具体为一个焊头31a通过一个侧围板内侧4b形成的入口9 插入该侧围板4(包括一个侧围板外侧4a和一个侧围板内侧4b)的内部， 以便使该前围板构件1和该侧围板内侧4b保持在该焊头31a和31b之间 以进行间接的焊接或空体点焊。
在这种情况下，该前围板构件1和该仪表板构件2由下面参考图7 至图9所说明的液压成型方法制成。
图7以图解方式表示了在此例中使用的液压成型机器100。图8和 图9以图解方式表示了以液压成型制成该前围板构件1和仪表板构件2 的方法。该液压成型机器100包括一个上半模103和一个下半模104。这 些上下半模103和104放置在一个通过油缆105与液压单元101连接的 液压机102之下。
如图8所示，一个高抗拉强度的钢管106被放置在该上半模103和 下半模104之间。然后，在由液压机102(图7中示出)相对地液压该上 下半模103和104时，从该液压单元101通过油缆105(图7中所画) 将油注入到该管件106之中并由液压元件101加压。结果，该管件106 膨胀直至变成上下半模103和104之间所形成的模槽的形状。这样，就 获得了一种特定外部构型的前围板构件1和仪表板构件2。
尽管本发明是参照上述优选实施例而被予以说明，但对于本领域的 专业人士来说可以产生各种其他的在本发明范围内和精神实质内的实施 例或变型，这些其他的实施例和变型都应由下列权利要求所涵盖。
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