使用碳纤增强塑料的车身结构的制作方法

与相关申请的交叉引用

本申请要求2016年3月8日提交的韩国专利申请第10-2016-0027817号的优先权，上述申请的全部内容结合于此用于通过这种引用的所有目的。

本发明涉及一种使用碳纤增强塑料(cfrp)的车身结构。更特别地，涉及一种使用cfrp的车辆结构，其中使用编织方法制造前围板横梁和前柱然后前围板横梁和前柱由前围板侧构件连接。

背景技术：

通常，形成车身的前围板构件沿着车辆的宽度方向延伸并被安装至划分乘客舱室和发动机室的仪表板的上部，从而支撑前车窗。

此外，形成车身的柱沿着车辆的高度方向延伸并起到支撑车身的作用，所述柱包括前柱(或a柱)、中柱(或b柱)和后柱(或c柱)，所述前柱沿车辆的长度方向设置在前部，所述中柱设置在车辆的中央，所述后柱设置在车辆的后部。

通常，上述的前围板和柱典型地由钢板制成从而确保刚性。

近来，为了减少车辆的重量已经趋向于用轻量且高刚度的cfrp制造车身，由此减少燃料消耗，并且已经使用编织方法用cfrp材料制造具有封闭的截面的车身结构并且应用这种车身结构。

如上所述，使用编织方法用cfrp材料制造的前柱和前围板构件刚性地彼此连接，由此增强车身的结构刚性。

公开于该发明背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现要素：

本发明的各个方面致力于提供一种车身结构，其前围板上横梁和前柱构件使用碳纤增强塑料(cfrp)材料制造并整体地与前围板侧构件连接，从而增强水平方向的刚性，前围板侧构件连接至前车身从而增强车身的结构刚性。

根据本发明的各个方面，使用碳纤增强塑料(cfrp)的车身结构可以包括前围板构件，其沿车辆的宽度方向延伸；前柱，其沿车辆的高度方向延伸；以及前围板侧构件，其内侧接合至前围板构件的前端，其外侧接合至前柱构件。

前围板构件可以包括：前围板，其沿着车辆的宽度方向延伸并多级弯曲；前围板下横梁，其设置在前围板之下并沿车辆的宽度方向延伸；以及前围板上横梁，其设置在前围板之上并沿车辆的宽度方向延伸。

前围板上横梁可以使用cfrp材料通过编织方法形成。

前围板上横梁可以包括沿其长度方向延伸的多边形的封闭截面。

前柱构件可以包括前柱和前柱增强构件，前柱沿车辆的高度方向延伸然后继续向车辆的长度方向的后方延伸，前柱增强构件比前柱设置得更往前并沿车辆的高度方向延伸。

可以使用cfrp材料通过编织方法分别形成前柱和前柱增强构件。

前柱和前柱增强构件可以具有沿其长度方向延伸的四边形或者多边形的封闭截面。

前围板侧构件可以包括前围板侧内构件，其具有内侧和外侧，所述前围板的端部、所述前围板下横梁的端部和所述前围板上横梁的端部接合至前围板侧内构件的内侧，所述前柱和所述前柱增强构件接合至前围板侧内构件的外侧；以及前围板侧外构件，其具有内侧，所述前柱和所述前柱增强构件接合至前围板侧外构件的内侧。

罩铰链安装部可以设置在前围板侧外构件中。

前车身构件的后端部可以整体地接合至前围板侧外构件的前侧，前减震器安装支架可以附接至前车身构件。

所述前围板可以附接至前围板上横梁的底侧，前围板下横梁可以附接至所述前围板的底侧，所述前围板和所述前围板下横梁可以一起附接至仪表板的上部。

根据本发明的各个实施方案，前围板构件可以由前围板、前围板下横梁和前围板上横梁形成，前围板沿车辆的宽度方向延伸，前围板下横梁设置在前围板之下，前围板上横梁使用cfrp材料通过编织方法制造并设置在前围板之上，因此，可以通过应用双横梁结构而增强车辆的水平方向的刚性。

前围板构件的侧端通过前围板侧构件接合至前柱构件，前柱构件使用cfrp材料通过编织方法制造，从而可以增强前围板构件和前柱构件的水平连接刚性。

前围板侧构件由前围板侧内构件和前围板侧外构件形成，前围板侧外构件设置有罩铰链安装部从而能够通过罩铰链安装部而稳定地支撑发动机罩。

前围板侧外构件与前车身连接从而可以增强前车身、前柱和前围板构件之间的连接刚性。

应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(suv)、大型客车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非石油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。

在纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明某些原理的具体实施方式中，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或得以更为具体地阐明。

附图说明

图1为根据本发明的各个实施方案的使用碳纤增强塑料(cfrp)的车身的立体图。

图2为根据本发明的各个实施方案的使用cfrp的车身的分解立体图。

图3为沿着图1中的线a-a所呈现的横截面图。

应理解的是，附图呈现了描述本发明基本原理的各个特征的一定程度的简化表示，从而不一定是按比例绘制的。本文所公开的本发明的具体设计特征(包括例如具体尺寸、方向、位置和形状)将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。

具体实施方式

下面将详细参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，应当理解本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。

参考图1至图3，根据本发明的各个实施方案的使用碳纤增强塑料(cfrp)的车身结构可以包括前围板构件10、前柱构件20和前围板侧构件30，所述前围板构件10沿车辆的宽度方向延伸，所述前柱构件20沿车辆的高度方向延伸，所述前围板侧构件30连接前围板构件10和前柱构件20。

前围板构件10沿着车辆的宽度方向延伸，前围板构件10可以包括多级弯曲的前围板12、设置在前围板12之下并沿车辆的宽度方向延伸的前围板下横梁14，以及设置在前围板12之上并沿车辆的宽度方向延伸的前围板上横梁16。

前围板上横梁16可以使用编织方法用cfrp材料制造。

前围板上横梁16可以具有这样的结构，其中多边形封闭截面沿其长度方向延伸。

由于前围板构件10包括沿着车辆的宽度方向延伸的两个横梁14和16，因此可以增强车辆沿宽度方向的刚性。

前柱构件20可以包括前柱22和前柱增强构件24，前柱22沿车辆的高度方向延伸然后继续向车辆的长度方向的后方延伸，前柱增强构件24比前柱22设置得更往前并沿车辆的高度方向延伸。

可以用cfrp材料分别制造前柱22和前柱增强构件24。

前柱22和前柱增强构件24可以具有这样的结构，其中四边形或者多边形封闭截面沿其长度方向延伸。

如上所述，前柱构件20由前柱22和前柱增强构件24的双重结构形成从而可以增强刚性，前柱22的和前柱增强构件24的封闭截面通过使用cfrp材料的编织方法形成从而封闭截面以连续的结构形成，由此实现低重量和高刚性的结构。

前围板侧构件30接合至前围板12的和前围板下横梁14的前端的内侧，并可以包括前围板侧内构件32和前围板侧外构件34。从而，前柱22和前柱增强构件24接合至前围板侧内构件32的外侧，前柱22和前柱增强构件24接合至前围板侧外构件34的内侧。

由于前围板构件10通过前围板侧构件30而接合至前柱构件20，因此可以增强两个构件之间的连接刚性。

与前围板侧外构件34基本上平行的罩铰链安装部342在前围板侧外构件34中形成，从而罩铰链能够稳固地安装至前围板侧外构件34，因此，能够通过前围板侧外构件34实现罩盖的稳固的支撑结构。

参考图1和图2，前车身构件40的后端部整体地接合至前围板侧外构件34的前侧，前减震器安装支架42附接至前车身构件40，从而前车身构件40、前柱构件20和前围板构件10通过前围板侧外构件34而彼此连接，因此，通过前减震器安装支架42和前车身构件40能够稳定地支撑载荷输入。

参考图3，前围板12附接至前围板上横梁16的一个底侧，前围板下横梁14附接至前围板12的一个底侧，前围板12和前围板下横梁14一起附接至仪表板50的上部从而能够通过两个横梁14和16增强刚性并可以提高布局的自由度。

为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”或者“下”，“内”或者“外”等等被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。

前面对本发明具体示例性实施方式所呈现的描述是出于说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择示例性实施方式并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方式及其各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。