专利名称：车架的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种RV和SUV等的车辆中所采用的车架，特别是涉及可抑制成本和重量上升，还能提高车辆的冲撞安全性的车架。
图8显示了已知的RV和SUV等的车辆中所采用的车架。如图所示，该车架a由在车宽方向隔开一定间隔设置的一对侧梁b、b和挂接在上述侧梁b、b之间的横梁c构成。
侧梁b是由沿车体的前后方向一体形成的截面呈コ字形的外侧片d和内侧片e中间相对焊接而形成的。各侧梁b的横宽f沿车体的前后方向是一定的。从车体的后部g直到中央部分h，侧梁b、b之间的间隔为将后轮设置在外侧的间隔i，在车体的前部j，为了确保前轮的舵角，侧梁b、b之间的间隔为更狭窄一些的间隔k。
用于支撑车体的托架m设置在该侧梁b上。这些托架m在车宽方向向外伸出，其前端带有车体的安装孔n。这是因为支撑在托架m上的车体的横宽比将后轮设置在其外侧那样设定的侧梁b(中央部分)之间的间隔i还要大。
由于近年来对冲撞安全性的要求提高了，鉴于侧面冲撞对乘客的安全性的影响，要向外侧布置，使侧梁b、b的中央部分h、h之间的间隔i比图8中的宽度还要大地形成乘客室部分的侧梁b(中央部分h)，侧面冲撞时的撞击负重由该侧梁b(中央部分h)承受，因此要开发出能抑制位于侧梁上方的车体乘客室变形的车架。
但是，如果如上所述那样地使中央部分h的间隔i比图8的间隔还要大，而由于前部j的间隔为确保前轮的操舵角必须保持比较狭窄的间隔k，因此必然增大了前部j的间隔k和中央部分h的间隔i之间的差距。因此，当前面冲撞，力从前部j传递到中央部分h时，其连接部(弯曲部p)处产生的力矩就会增大，弯曲部p加大变形，从而导致车体乘客室的变形。
而且，即使是侧面冲撞，由于近年来侧杆等冲击的主要部件越来越严密了，因此仅仅简单地将乘客室部分的侧梁b(中央部分h)设置在外侧已经不能与之对应了。作为对策，提出了在中央部分h增加加强板等方法，但是这样会增加重量和成本。
考虑了以上情况，本发明的目的是提供一种在不增加成本及重量的同时，能提高冲撞安全性的车架。
为实现上述目的本发明提出以下技术方案一种车架，其特征在于，在车宽方向隔开一定间隔设置的一对侧梁沿各自的长度方向由前梁、中央梁和后梁构成，上述中央梁的横宽大于前梁和后梁的横宽，上述前梁和后梁上形成有向车宽方向的内侧且向车高方向的上方弯曲的弯曲部，其前梁的弯曲部的横宽大于侧梁的其它部分的横宽。
本发明的车架，在车宽方向隔开一定间隔设置的一对侧梁沿各自的长度方向由前梁、中央梁和后梁构成，上述中央梁的横宽大于前梁和后梁的横宽，上述前梁和后梁上形成有向车宽方向的内侧且向车高方向的上方弯曲的弯曲部，其前梁的弯曲部的横宽大于侧梁的其它部分的横宽。
采用本发明，由于分别在构成侧梁的前梁和后梁上形成向车宽方向的内侧且向车高方向的上方弯曲的弯曲部，因此中央梁之间的间隔比前梁之间及后梁之间的间隔都要宽。使得其间隔相对大的中央梁的横宽也比前梁和后梁的横宽要大。因此，侧面冲撞时，其冲击可由横宽大、刚性高的中央梁承受，不增加加强板等即可抑制车体乘客室的变形。
而且，由于如上所述中央梁之间的间隔比前梁之间及后梁之间的间隔都要大，因此前面冲撞时，当力从前梁传递到中央梁时，其连接部(弯曲部)所产生的弯曲力矩增大，由于其弯曲部的横宽比侧梁其它部分的横宽要大，因此弯曲部可发挥出能抵抗上述力矩的刚性。因此，当前面冲撞时，可抑制弯曲部的变形，并且可避免由于弯曲部的变形而导致的车体乘客室的变形。
以下参照附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示本发明的一个实施形态的车架的说明图，图1(a)是平面图，图1(b)是侧面图。
图2是构成侧梁的前梁的平面图。
图3是沿图2的Ⅲ-Ⅲ线所作的截面图。
图4是构成侧梁的中央梁的平面图，是沿图1的Ⅳ-Ⅳ线所作的截面图。
图5是上述中央梁的立体图。
图6是上述车架在前面冲撞时的平面图。
图7是上述车架在前面冲撞时的平面图。
图8是表示现有技术的例子的车架的说明图，图1(a)是平面图，图8(b)是侧面图。
下面参照
本发明的一种实施形态。
如图1所示，该车架1由在车宽方向隔开一定间隔设置的一对侧梁2、2和挂接在上述侧梁2、2之间的横梁3构成。侧梁2、2沿其长度方向分为前梁4、中央梁5和后梁6，由前梁4、中央梁5和后梁6排成直列地连接(焊接)而成。
上述前梁4和后梁6上形成有在车宽方向向内侧并且向车高方向的上方弯曲的弯曲部7、8。因此，中央梁5、5之间的间隔W1比前梁4、4之间的以及后梁6、6之间的间隔W2、W3大。详细地说，前梁4、4的前部4a、4a之间的间隔W2设定为能使前轮确保一定的操舵角的间隔W2，后梁6、6的后部6b、6b之间的间隔W3设定为将后轮设置在外侧那样的间隔。
如图2和图3所示，前梁4由截面呈コ字形地压制成形的外侧片9和内侧片10中间相对焊接而成，由将前轮设置在其外侧的前部4a、中央梁5连接在其后端的后部4b、和连接后部4b和前部4a的弯曲部7构成。如前所述，弯曲部7在车宽方向向内侧并且在车高方向向上方弯曲，因此其横宽d1(从上面看的宽度)在侧梁2的其它部分的横宽(d2、d3)中是最大的。
构成前梁4的外侧片9和内侧片10在车体前后方向的后部4b处，外侧片9短，而内侧片10长，成段差状。因此将中央梁5插入该后部4b中焊接时，设置焊接线的长度，可提高接合的刚性。而且，在前梁4的弯曲部7的内部焊接有一块加强板11。该加强板11有提高弯曲部7的刚性，防止弯曲部7在压缩负重下被压弯的作用，但是在本发明中通常是不必要的，省去也可以。
如图4和图5所示，中央梁5是将平板通过辊压成形形成闭合截面那样的角筒状，其接合部12由焊接而成的直的角筒体构成。将中央梁5的前部5a插入前梁4的后部4b中焊接，将中央梁5的后部5b插入后梁6的前部6a中焊接。而中央梁5不限于上述结构，也可以由图3所示的前梁4那样的截面呈コ字形的材料中间相对地焊接而成。此时不要加强板11。
中央梁5、5之间的间隔W1在车体的车宽方向尽可能地加宽，该间隔W1与为了确保前轮保持一定的操舵角而要变窄的前梁4的前部4a的间隔W2之差比图8所示的以前的类型更大。而且，中央梁5的横宽d2(从上面看的宽度)比除了弯曲部7以外的前梁4和后梁6的横宽d3更大。与此相辅相成地，中央梁5的纵向宽度L最大，因此中央梁5的刚性比前梁4的前部4a和后梁6的后部6b的刚性都要大。
后梁6与前梁4同样地由截面呈コ字形的外侧片13和内侧片14中间相对焊接而成，由将后轮设置在其外侧的后部6b、中央梁5连接在其前端的前部6a、和连接前部6a和后部6b的弯曲部8构成。如前所述，弯曲部8在车宽方向向内侧并且在车高方向向上方弯曲。构成后梁6的外侧片13和内侧片14在车体前后方向的前部6a处，外侧片13短而内侧片14长，成段差状。插入中央梁5焊接时，合适的焊接线可提高接合刚性。
用于支撑车体的托架15、16、17、18在车宽方向向外伸出地安装在前梁4的弯曲部7、中央梁5和后梁6的弯曲部8上。托架15-18在车宽方向向外伸出的长度比图8所示的以前的车架a的托架m伸出的长度短。该差异是由于本实施形态中的中央梁5、5之间的间隔W1比后梁6、6之间的间隔W3大，与图8相比，中央梁5、5尽可能地设置在车体宽度方向的外侧而产生的。
下面描述由上述结构构成的本实施形态的作用。
采用本实施形态，如图1所示，侧梁2由前梁4、中央梁5和后梁6构成，由于前梁4和后梁6上分别形成有在车宽方向向内侧并且向车高方向的上方弯曲的弯曲部7,8，因此，中央梁5、5之间的间隔W1比前梁4、4之间的以及后梁6、6之间的间隔W2、W3大。而且间隔W1大的中央梁5的横宽d2也比前梁4和后梁6的横宽d3、d3大。
因此，侧面冲击时，冲击不仅由车体，而且还可以由横宽d2大、刚性高的中央梁5承受，无需增加加强板等，即不用增加重量和成本，即可抑制设置在中央梁5上方的车体乘客室的变形。即，由于图8所示的以前的类型中，侧梁b的中央部分h的横宽f与适合于后轮的车轮踏板而设定的后部g的横宽f一致，因此侧面受到冲击时，几乎所有的冲击力从侧梁b通过托架m由向车宽方向的外侧伸出较多的车体承受了，因而乘客很不安全。
与此相对，在图1所示的本实施形态中，相对于适合后轮的车轮踏板而设定的后梁6，构成侧梁2的中央梁5尽可能地向车宽方向的外侧设置，因此侧面冲撞时的冲击力由车体和其中央梁5一起承受，而且，其中央梁5的横宽d2比前梁4和后梁6的横宽d3、d3大，并且中央梁5的刚性高，因此对于侧面冲撞时的冲击力而言，中央梁5可发挥较大的抵抗力，提高了侧面冲撞时乘客的安全性。
本实施形态中，如前所述，由于中央梁5、5之间的间隔W1比前梁4、4之间和后梁6、6之间的间隔W2、W3大，因此前面冲撞，力从前梁传递到中央梁时，其连接部(弯曲部7)处产生的弯曲力矩比图8所示类型还要大，但是由于其弯曲部7的横宽d1比侧梁2的其它部分的横宽d2、d3大，因此弯曲部7发挥出可抵抗上述力矩的刚性。
由于提高了上述弯曲部7的刚性，因此如图6所示，前面冲撞时可防止弯曲部7变形，可避免由于弯曲部7的变形而导致的车体乘客室的变形。即，前面冲撞时，前梁4的前部4a弯曲变形，并且在吸收了冲撞时的冲击力的同时，前部4a和弯曲部7之间的部分4c也弯曲变形，再次吸收冲撞时的冲击力，而具有高刚性的弯曲部7则不发生弯曲变形。
因此，在防止弯曲部7以后的车体的乘客室变形的同时，还可防止设置在前部4a上方的引擎和变速器等侵入乘客室内。要提高实现上述效果的弯曲部7的刚性，不需要增加加强部件或改变板厚度或材质等，只要使其横宽d1在侧梁2中为最大就可以了，因此可以极其低的成本而且不增加重量地实现上述效果。
如图7所示，偏一侧地冲撞时，由于较大负荷仅加在一侧的侧梁2上，因此承受负荷一侧的前梁4完全弯曲变形了，弯曲部7也不可避免地变形了。但是，由于本实施形态中，弯曲部7后方的中央梁5的横宽d2比其它部分(除了弯曲部7以外)的横宽d3还要大，因此中央梁5发挥出其高刚性的特点，该中央梁5自身不会弯曲变形。从而可防止由于中央梁5弯曲而导致的车体乘客室变形。
另一方面，图8所示的以前的车型中，由于侧梁b的中央部分h的横宽f与其它部分的横宽f一样，在图7所示的偏一侧的冲撞时，如果承受的负荷使前部j和弯曲部p都弯曲变形的话，横宽f与它们一样的中央部分h也将弯曲变形，可能导致车体的乘客室变形。与此相对，本实施形态中，如前所述，由于弯曲部7后方的中央梁5的横宽d2比其它部分的横宽d3大，因而刚性高，因此可抑制中央梁5自身的弯曲变形，可防止车体乘客室的变形。
即，增大本实施形态中的中央梁5的横宽d2，发生如前所述的侧面冲撞时，中央梁5比后梁6更向车宽方向的外侧设置，通过这种方式，中央梁5发挥出抑制车体乘客室变形的效果，偏一侧的冲撞时，中央梁5自身不会弯曲变形，并发挥防止车体乘客室变形的效果。要提高实现上述效果的中央梁5的刚性，不需要增加加强部件或改变板厚度或材质等，只要使其横宽d2在侧梁2中最大就可以了，因此可以极其低的成本而且不增加重量地实现上述效果。
本发明的效果采用上面说明的本发明的车架，可不增加成本和重量，同时提高冲撞的安全性。
权利要求
1.一种车架，其特征在于，在车宽方向隔开一定间隔设置的一对侧梁沿各自的长度方向由前梁、中央梁和后梁构成，上述中央梁的横宽大于前梁和后梁的横宽，上述前梁和后梁上形成有向车宽方向的内侧且向车高方向的上方弯曲的弯曲部，其前梁的弯曲部的横宽大于侧梁的其它部分的横宽。
全文摘要
一种车架,其不增加成本和重量,能提高冲撞安全性。其前梁和后梁分别形成有在车宽方向向内侧、且向车高方向上方弯曲的弯曲部,中央梁之间的间隔W1比前梁之间的、及后梁之间的间隔大。且该中央梁的横宽也比前梁和后梁的横宽大。则侧面冲击时,冲击可由中央梁承受。而当前面冲撞,力从前梁传递到中央梁时,其连接处产生较大的弯曲力矩,但因其弯曲部的横宽比侧梁的其它部分的横宽大,因此弯曲部具备可抵抗上述力矩的刚性。
文档编号B62D21/02GK1310115SQ0110389
公开日2001年8月29日 申请日期2001年2月21日 优先权日2000年2月22日
发明者保苅宰 申请人:五十铃自动车株式会社