专利名称：轻型卡车的货箱及其制造方法
技术领域：
本发明整体涉及具有货箱的轻型卡车，更具体地说，本发明涉及具有新型结构的 前板和将所述前板连接到侧壁上的方法。
背景技术：
轻便货车(也称为轻型卡车)包括货箱或车斗，所述货箱或车斗由底板、位于货箱 前部的前板、两个侧壁和后门构成。前板和侧壁的上边缘基本处于同一高度，但侧壁延伸至 前板的下边缘和底板的下方。前板传统上借助于大型的竖直支撑件与侧壁连接，所述支撑件横跨前板的整个高 度并且焊接在前板的侧端和侧壁的前端上。支撑件具有上部，其焊接在前板和侧壁上；以 及下部，其与延伸至前板和底板下方的侧壁相邻。通常，支撑件还与侧壁的底部焊接。经常 需要使用单独的连接杆、连接托架和/或连接带将前板的下部与支撑件的下部连接。可以 在前板上加装附加的加强件或承梁以容纳连接杆。由于需要持久地支撑车辆侧板的下边 缘，所以连接杆和竖直支撑件的下部必须具有很大的厚度，该厚度指的是位于前板下边缘 的上方以及下方的整个支撑件的厚度。在某些情况下，现有设计需要焊接四层金属板，这从 组装的角度来看是相当麻烦的。在这种情况下，经常需要形成贯穿金属板的焊接入口或焊 接间隙，这会使金属和焊接处的强度降低。所有这些因素(单独的零件、所需的持久性、以 及大型支撑件和/或单独的加强件的厚度)结合起来，大大增加了现有货箱的重量和货箱 的制造、组装复杂性，并降低了接合处的强度。
发明内容
在本发明的车辆货箱的一个实例中，前板被设置为具有大体平坦的主体和侧面部 分，所述主体和侧面部分横跨货箱的侧板之间的距离并与货箱的侧板直接相连。货箱还包 括位于前板的两端并与前板的下边缘相连的支撑件。货箱的侧板的下部与支撑件的向下延 伸的侧部相连，以支撑侧板的延伸到货箱底板下方的下部。在本发明的一个实例中，前板包括第一侧板接合表面和第二侧板接合表面，以便 适应双壁式的货箱侧板结构并连接到该结构上。在本发明的另一实例中，与前板的下端相连的支撑件由厚度大于前板的厚度的材 料制成。在本发明的另一实例中，将支撑件定位并连接为使支撑件的大部分质量位于前板 和货箱底板的下方。在制造和组装集中在货箱拐角区域的多件结构金属板的过程中遇到了许多问题。 这些部件通常必须重叠并通过协同作用的配合表面和焊接凸缘焊接在一起。为了结构完整 性和焊接效率，通常需要把三层或四层金属板点焊在一起，这导致组装困难并可能使金属 板和焊接处的强度降低。作为另外一种选择，必须使用例如螺栓等机械紧固件，这增加了零 件的数量和组装步骤。对所有这些单个部件进行适当的位置对准进一步提高了高效地生产结构坚固、尺寸精确的货箱的难度。
下面参考附图进行描述，在所有视图中，相同的附图标记表示相同的零件，其中图1是根据本发明的第一实施例的具有货箱的轻型卡车的后透视图。图2是图1所示的货箱的前透视图。图3是限定图1所示的货箱的前端的前板的前视图。图4是图1所示的货箱的局部分解透视图。图5是沿图2中的线5-5截取的货箱的剖视图。图6是沿图2中的线6-6截取的货箱的剖视图。
具体实施例方式在图1至图6中示出了货箱及其组装方法的实例。参考图1和图2，其中示出了在 卡车上使用的货箱或车斗10，卡车通常具有通常用于轻型卡车或多功能卡车的驾驶室12。 货箱10通常包括前板20、底板26、后门30、左侧壁34和右侧壁40。如图2至图4中最佳所示，在一个实例中，前板20包括位于货箱10的前部的主体 部分50。主体部分50大体平坦，但可以具有加强肋52，或者具有用于加强、用于实现栓系 点等功能或用于其它典型附件的其它结构。前板20可以包括一个或多个加强板54，如图所 示，加强板54位于前板20的前侧并且横跨上边缘56横向延伸。示例性的加强板54可以 是所属领域的技术人员已知的托架、其它板条或其它板。前板20还包括横跨前板20的底 部的下边缘60、左侧侧面部分66和右侧侧面部分74。在优选的实例中，前板20由通过冲 压形成的冷轧低碳钢制成。前板20的厚度可以是大约0. 7至1. 5毫米(mm)，并且优选为约 1. 0mm。应当理解，可以使用其它的材料和厚度以适应具体的应用和性能要求。如图2、图4和图5中最佳所示，在优选的实例中，左侧壁34和右侧壁40分别包 括前端104和前端94，并且是双壁结构，左侧壁34和右侧壁40均包括内壁90和外壁100。 应当理解，货箱侧壁34、40可以具有所属领域的技术人员已知的其它结构。如图3至图5最佳所示，在优选的实例中，前板20的左侧侧面部分66和右侧侧面 部分74与前板主体50 —体形成为一个整体，该一体形成的前板横跨货箱的整个横向宽度 延伸，并与左侧壁34和右侧壁40相连。参考图4和图5，前板20包括至少一个第一侧板接 合表面80，该第一侧板接合面80例如位于朝向后方的表面上并且朝向货箱底板26竖直向 下延伸。如图5中最佳所示，第一侧板接合表面80提供了通过凸缘98与内壁90连接的大 体平坦的表面。在优选实施例中，凸缘98在第一侧板接合表面80的从前板上边缘56到底 板26的多处位置电阻点焊在前板20上。应当理解，可以使用不同的连接结构，例如机械紧 固件、粘合剂和其他结合机构以及结构连接方案。如图5中最佳所示，连接部优选仅由两层 金属板66、98构成，这是对包含多达四层金属板的某些现有设计的改进，这些现有设计增 加了货箱的组装操作的复杂度，还会降低金属板和焊接点的强度。参考图4和图5，在一个实例中，前板20还包括用于将前板20在结构上连接在外 壁100上的至少一个第二侧板接合表面86。在优选实例中，左侧侧面部分66包括凸缘部 分84，凸缘部分84围绕自身弯曲将近180度，从而形成第二侧板接合表面86。在实例中，第二侧板接合表面86提供了大体平坦的表面，并且与主体部分50形成约2-7度的锐角88。 在优选实例中，角88约为3度。应当理解，为了实现高效的制造和组装，如所属领域的技术 人员所知，可以使用更大或更小的角88。可以使凸缘部分84、支撑件120和外壁100的总 厚度最优化，以使焊接强度最大化。优选的最大金属板总厚度在第二侧板接合表面处小于 4. 7毫米。与现有设计相比，一体形成有侧面部分66、74的前板20提供了整体上更易于制 造和组装的更加坚固耐用的设计。
外壁100包括位于前端104附近的凸缘108。在优选实例中，凸缘108在沿竖直方向从前板上边缘56到底板26间隔布置的多个点处电阻点焊在第二接合表面86上。如上 所述，可以使用其它的紧固机构。可以使用类似结构和连接方案将前板20的右侧侧面部分 74与货箱右侧壁40相连(未示出)。如所属领域的技术人员所公知，底板26通过凸缘和 点焊(未示出)连接在前板20以及左侧壁34和右侧壁40上。应当理解，在不偏离本发明 的情况下，可以使用具有其它形状和方位的凸缘部分84、凸缘108和第二侧板接合表面86。参考图2至图4，在一个实例中，货箱20还包括分别位于前板20的左侧侧面部分 66和右侧侧面部分74附近的支撑件120。如图4中最佳所示，各个支撑件120包括上部 124、延伸的侧部128和向前的凸缘130。如图4中最佳所示，优选将至少支撑件120的上部 124的尺寸和形状制定为和与上部124相连的凸缘部分84的内轮廓基本匹配。支撑件120 的向下延伸的其余部分可以采取适于与外壁100直接连接的多种形状。在优选的实例中， 支撑件120呈“U”形或大致呈勺状，从而为外壁100和前板下边缘60提供刚度高且坚固的 安装表面。如图6中最佳所示，在优选的实例中，如图中概略所示，支撑件120沿着上部124 在多个位置140处点焊在前板下边缘60上。支撑件120还沿着向前的凸缘130点焊在左 侧侧面部分66上。支撑件120还与左侧壁34相连，并优选沿着延伸的侧部128点焊在外 壁100上，而无需像现有技术那样用连接杆或连接条(未示出)对向下直立的外壁进行结 构支撑。支撑件120以类似的方式连接在右侧侧面部分74上(未示出)。应当理解，如所 属领域的技术人员所知，支撑件120可以采用不同的形状和连接方法。在一个实例中，支撑件I20由厚度为约0. 8至1. 7毫米的冷轧低碳钢制成。在优 选的实例中，支撑件120的厚度约为1. 4毫米。与现有技术中使用大型竖直加强件连接前 板与侧板或者将大型竖直加强件安装在整个前板20上相比，能够在无需增加前板厚度的 情况下改变并且尤其是局部地增加支撑件120的厚度或尺寸，这提供了明显的优势。通过 增加前板20的横向宽度并将其直接连接在侧壁34和40上而无需在支撑件上使用附加的 侧向加强件或螺栓，获得了多个明显的优势，包括减少部件，减轻重量，以及易于制造和组 装。通过使用具有如上描述和图示的布置和构造的支撑件120，无需像现有技术那样使用单 独的连接杆、加强柱或加强条，这增加了前述的优势。应当理解，如所属领域的技术人员所 知，可以使用不同的材料和厚度。在另一个优选的实例中，支撑件120位于前板的侧面部分的下边缘的附近，从而 使支撑件120的大部分质量或重量位于前板20的下边缘60的下方。在现有设计中，需要 使用大型竖直加强件和支撑件来连接前板20和侧壁34、40，并对前板20和侧壁34、40之间 的接合部进行加固。在某些情况下，必须使用多达四层的焊接或额外的机械紧固件，这不利 于将单个的部件组装并固定在一起。用于将单独的连接杆支撑在侧壁的外部上的这种竖直 加强件的下部所需的尺寸决定了一体形成的上部或整个前板的尺寸。通过支撑件120，可以使用较小、较厚的部件，而无需增加大得多的前板的尺寸。在优选的实例中，除了支撑件120 的边缘或上部124与前板的下边缘60相连以外，整个支撑件120都位于前板20的下方，以 便与外壁100直接连接，而无需增加前板20的位于支撑件120正上方的部分以及整个前板 20的尺寸。
在优选的组装方法中，设置横跨货箱宽度延伸的单件式前板20，该前板20包括左 侧侧面部分66和右侧侧面部分74。可以根据需要将上述的一个或多个加强板54、和/或 支撑件和板连接在前板的主体部分或侧面部分上。左侧侧面部分66和右侧侧面部分74优 选包括至少一个第一接合表面80和侧面凸缘部分84，该侧面凸缘部分84具有用于与具 有内壁90和外壁100的货箱侧壁34、40在结构上连接的至少一个第二接合表面86。此外， 支撑件120与前板20和外壁100连接，而无需使用或另外连接单独的支撑杆或支撑条。所 有的板优选通过点焊连接在一起，其中，在任意一个点焊处的部件接合部都不超过三层金 属板。前板20和侧壁与底板26相连，并适当地涂敷有防锈涂层，并且经过最后加工以制成 货箱10。尽管参考当前被认为是最实用的和优选的实施例对本发明进行了描述，然而，应 当理解的是，本发明并不限于所公开的实施例，与此相反，本发明旨在覆盖落入权利要求书 的精神和范围内的各种变型和等同方案，权利要求书的范围与最广义的解释一致，从而包 括法律所允许的所有变型和等同结构。
权利要求
一种用于车辆的货箱，包括左侧壁和右侧壁，其分别限定所述货箱的左侧和右侧，并且各自具有前端和后端；货箱底板，其横跨所述左侧壁和所述右侧壁；前板，其具有横跨所述左侧壁和所述右侧壁的前端以形成所述货箱的前侧的主体，所述前板包括上边缘和下边缘，以及从所述主体延伸并与所述主体一体的左侧侧面部分和右侧侧面部分，所述左侧侧面部分和所述右侧侧面部分分别连接到与其相邻的所述左侧壁和所述右侧壁中之一上，以及左支撑件和右支撑件，其分别与所述前板的下边缘相连，并在所述前板的下边缘和所述货箱底板下方的位置上分别连接到与其相邻的所述左侧壁和所述右侧壁中之一上，所述左支撑件和所述右支撑件均构造成使其大部分质量处于所述前板的下边缘的下方。
2.根据权利要求1所述的货箱，其中，所述左支撑件和所述右支撑件均由厚度大于所述前板的左侧侧面部分和右侧侧面部 分的厚度的金属板制成。
3.根据权利要求2所述的货箱，其中，所述左支撑件和所述右支撑件由厚度在约0. 8毫米到2. 0毫米之间的金属板制成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的货箱，其中，所述前板的左侧侧面部分和右侧侧面部分均限定至少一个大体平坦的表面，所述表面 连接到与其相邻的所述左侧壁和所述右侧壁中之一上。
5.根据权利要求4所述的货箱，其中，所述大体平坦的表面平行于所述前板的主体，但与所述前板的主体隔开。
6.根据权利要求4所述的货箱，其中，所述大体平坦的表面与所述前板的主体形成锐角。
7.根据权利要求6所述的货箱，其中，所述锐角在约2度到约7度的范围内。
8.根据前述任一项权利要求所述的货箱，其中，所述前板的左侧侧面部分和右侧侧面部分中的至少一者包括一体形成在所述前板上 的凸缘部分。
9.根据权利要求8所述的货箱，其中，所述左侧壁和所述右侧壁中的至少一者直接连接在所述凸缘部分上。
10.一种用于车辆的货箱，包括前板，其具有上边缘和下边缘，在所述上边缘和所述下边缘之间限定了大体平坦的部 分，所述前板还具有至少一个侧面部分，所述至少一个侧面部分从所述大体平坦的部分延 伸并与所述大体平坦的部分一体，从而与至少一个侧板连接，以及支撑件，其与所述前板的所述侧面部分的下边缘相连，并在所述前板的下边缘下方的 位置上与所述侧板的至少一部分相连，所述支撑件构造为使其大部分质量处于所述前板的 下边缘的下方。
11.根据权利要求10所述的货箱，其中，所述侧面部分限定了至少第一侧板接合表面和第二侧板接合表面，并且所述至少一个 侧板与所述前板相连以形成所述货箱的前部拐角，所述侧板具有内壁和外壁，所述内壁和所述外壁均在其各自的前端限定了至少一个前板接合表面，所述前板接合表面与所述第一 侧板接合表面和所述第二侧板接合表面中的至少一者相连。
12.根据权利要求10或11所述的货箱，其中，所述支撑件由厚度大于所述侧面部分的厚度的金属板制成。
13.根据权利要求11或12所述的货箱，其中，所述支撑件由厚度至少为0. 8毫米的金属板制成。
14.根据权利要求11至13中任一项所述的货箱，其中，所述前板的至少一个侧面部分构造为使得所述第一侧板接合表面限定平坦的表面，所 述平坦的表面平行于所述前板的大体平坦的部分，但与所述前板的大体平坦的部分隔开。
15.根据权利要求11至13中任一项所述的货箱，其中，所述前板的所述至少一个侧面部分构造为使得所述第二侧板接合表面限定平坦的表 面，所述平坦的表面与所述前板的大体平坦的部分形成锐角。
16.根据权利要求15所述的货箱，其中，所述锐角在约2度到约7度的范围内。
17.—种组装用于车辆的货箱的方法，包括以下步骤设置前板，所述前板具有上边缘和下边缘，在所述上边缘和所述下边缘之间限定了大 体平坦的部分，所述前板具有从所述大体平坦的部分延伸并与所述大体平坦的部分一体的 U形侧面部分；设置侧板，所述侧板具有前端；将所述侧板的前端与所述前板的所述侧面部分相连，以形成所述货箱的拐角；设置支撑件，所述支撑件具有U形上端和延伸的侧部；以及将所述支撑件的U形上端与所述前板的U形侧面部分相连，并将所述支撑件的侧部与 所述侧板的位于所述前板的下边缘的下方的部分相连，从而使所述支撑件的大部分质量处 于所述前板的下边缘的下方。
18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述支撑件由厚度大于所述前板的侧面部分的厚度的金属板制成。
19.根据权利要求17或18所述的方法，其中，所述支撑件由厚度至少为0. 8毫米的金属板制成。
20.根据权利要求17至19中任一项所述的方法，其中，所述侧板的前端与所述前板的侧面部分直接相连，除了所述支撑件外没有任何零件位 于所述侧板的前端与所述前板的侧面部分之间。
全文摘要
本发明公开了一种用于轻型卡车的货箱，其具有带一体的焊接支撑件或焊条的前板。货箱具有左侧壁和右侧壁，其分别限定了货箱的左侧和右侧；后门，其与所述左侧壁和右侧壁中至少一者的后端相连；货箱底板，其横跨所述左侧壁和所述右侧壁；以及前板，其具有横跨左侧壁和右侧壁的前端以形成货箱前侧的主体。所述前板具有从其主体延伸并与其主体一体的左侧侧面部分和右侧侧面部分，所述左侧侧面部分和右侧侧面部分直接焊接在所述左侧壁和所述右侧壁上，在货箱底板的上方在所述侧面部分和所述侧壁之间没有任何插入的支撑件。左支撑件和右支撑件在货箱底板的下方焊接在前板的下端以及左侧壁和右侧壁上，从而使支撑件的大部分质量位于前板下边缘的下方。
文档编号B62D33/02GK101808884SQ200880108520
公开日2010年8月18日 申请日期2008年9月23日 优先权日2007年9月24日
发明者伊斯梅尔·穆罕默德 申请人:日产技术中心北美公司