专利名称：车身结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种在设置有前座椅的地板下方可收容燃料箱的车身结构。
背景技术：
在汽车车辆中，有一种为有效利用车室内的空间而在前座椅下方的空间内设置燃料箱等大型车载设备的技术。在这种车身结构中，在前座椅下方的地板部分形成有向车室内鼓出的鼓起部。在该鼓起部内收容有燃料箱的上部。
一直以来，关于这种在前座椅下方收容燃料箱的结构，如专利文献日本特开2000-85382号公报中所公开，在前座椅下方的地板部分形成有向车室内突出的鼓起部。该鼓起部横跨车宽方向整个区域、即下纵梁之间的整个区域。该鼓起部内收容有燃料箱的上部。而且，采用了一种通过增加各种加强部件来补充由鼓起部引起的刚性不足的结构。
但是，用加强部件来补充地板刚性的方法加大了成本上的负担。由于加强部件的增加而使车身重量增加。并且，对于轻型汽车，用另外的加强部件加强地板尤其难。这是因为对于车宽方向的尺寸受到限制的轻型汽车，燃料箱和地板的车宽方向端部之间的空间受到限制。
发明内容
本发明的目的在于提供一种车身结构，其以简单的结构就可对具有用于收容燃料箱的鼓起部的地板进行加强。
为达成上述目的，在本发明一实施方式中，在地板的设置有前座椅的部位上，通过深拉深成形而形成有用于收容燃料箱的上侧的鼓起部，且至少从该鼓起部的基部至车辆的前边缘部及车宽方向两侧的侧边缘部留出平面状板部分，而且，将鼓起部周围的地板部分作为可固定车辆骨架部件的凸缘部。
根据上述结构，由于在与鼓起部邻接的凸缘部上固定车身原有的骨架部件，从而可充分提高具有鼓起部的地板的刚性。由此，在加强地板时，可抑制额外增加加强部件。
因此，以简单的结构就可对形成有用于收容燃料箱的鼓起部的地板进行加强。尤其是只使用车辆骨架部件就可确保刚性，故最适合于车宽方向尺寸限制较大的轻型汽车这样的难以增加加强部件的车辆。
在本发明一实施方式中，除上述目的外，为以简单的结构、进一步合理地确保鼓起部前方的平面状地板部分的刚性，至少鼓起部和地板的前边缘部之间的平面状地板部具有加强用的加强筋部，且该加强筋部采用与用于成形鼓起部的加工工序相同的工序成形。
根据上述结构，在上述效果的基础上，只形成加强筋部就可加强鼓起部前方的平面状地板部分的刚性。并且，由于加强筋部是利用成形鼓起部时的深拉深成形而加工的，故可实现减少加工工时数及降低成本。
在本发明另一实施方式中，除上述目的外，为了不受到加强筋部成形的影响，且通过深拉深成形良好地成形鼓起部，深拉深成形的加工工序使用具有以下步骤的工序第一步骤，通过模具和压料圈夹持地板；第二步骤，利用冲头对地板实施深拉深成形以成形鼓起部；以及第三步骤，从鼓起部成形即将结束之前开始，利用浮动冲头在地板上成形加强筋部。
根据上述结构，在上述效果的基础上，鼓起部可以不受加强筋部成形的影响，通过深拉深成形而良好地成形。
在本发明一实施方式中，除上述目的外，为直接使用配置在车身的车宽两侧的骨架部件加强地板的刚性，采用了夹着鼓起部的车宽方向两侧的凸缘部的基部或其周边部分与其他地板部分一同接合于纵梁的结构。
根据上述结构，在上述效果的基础上，还可以灵活利用车身的车宽两侧原有的纵梁来加强地板的刚性。
在本发明一实施方式中，除上述目的外，为控制纵梁的直线化及由深拉深成形而形成的鼓起部的纵壁倾斜，并且可进行与纵梁间的接合，鼓起部的基部或其周边部分接合于纵梁的车宽方向外侧的边缘部。
根据上述结构，在上述效果的基础上，可以抑制由深拉深成形而形成的鼓起部的纵壁倾斜度，且可与纵梁接合，可减轻深拉深成形的负担。并且，由于以接近平直的状态配置纵梁，故可同时提高纵梁的碰撞安全性能。
关于本发明的其他目的及优点在以下记载中进行说明，或通过发明实施例加以说明。而且，本发明的各种目的及优点可通过本发明保护范围中明确指出的结构及组合来达成。
在此，构成本说明书一部分的附图示出了本发明的优选实施例，同时配合上述概括说明以及下述优选实施例的详细叙述，用于说明本发明的实质内容。
图1是表示本发明一实施例的车身结构的立体图；图2是表示从该车身结构上卸下前座椅后的立体图；图3是该车身结构的立体分解图；图4是沿图2中A-A线的剖视图；图5是沿图2中B-B线的剖视图；图6是表示通过深拉深成形在地板上成形鼓起部和加强筋部时的加工工序的最初设置状态的图；图7是表示该加工工序中的地板保持状态的剖视图；图8是表示用深拉深加工在地板上成形鼓起部时的状态的剖视图；图9是表示从鼓起部成形即将完成之前开始成形加强筋部时的状态的剖视图；以及图10是表示鼓起部成形和加强筋部成形结束时的状态的剖视图。
具体实施例方式
以下参照图1至图10对本发明一实施例进行说明。
图1示出车辆下部侧的车身结构。图2示出前座椅下方的地板(floor panel，或称底板)。图3示出在该地板下方收容有燃料箱的结构。图4及图5分别示出该结构的各部分的截面。
在图1至图3中，1表示配置在车宽方向两侧的最外侧、构成车身2骨架的一对下纵梁(side sill)。3表示配置在上述一对下纵梁1内侧且靠近车身中央的一对纵梁。该纵梁(side rail)3是本发明中纵梁的一例。而且，这些下纵梁1、纵梁3沿车身前后方向延伸。
在一对下纵梁1、1之间，从车身2的靠前位置依次架设有仪表板5、前地板6、后地板7。前地板6是本发明中地板的一例。由该仪表板5、各地板6、7围绕形成车室8。一对纵梁3、3沿各地板6、7的下表面在车身前后方向上延伸。这一对纵梁3、3从下侧支撑各地板6、7。
在前地板6的中央，左右独立地设置有例如驾驶座和副驾驶座等前座椅10。在后地板7上设置有长座椅式的后座椅11。这样，在车室8内沿前后方向配置有数排座椅。另外，在本实施例中，列举了配置两排的情况。如图2至图5所示，在前地板6的前座椅下方的空间内，形成有占据该空间且向上方隆起的鼓起部15。另外，在前座椅10的地板下方配置有燃料箱12。而且，在鼓起部15的内部收容有该燃料箱12的上部。在该鼓起部15中，考虑到燃料箱12的收容性、前地板6的刚性，而使前座椅下方的地板部分6a的中央比其他部分隆起得更大。
具体而言，例如图2至图5所示，鼓起部15包括地板部分6a的中央沿车宽方向细长隆起的隆起部分16a。隆起部分16a通过深拉深成形而形成。另外，鼓起部15还具有地板通道部(floor tunnelunit)16b。地板通道部16b形成为以车身方向为基准，从相当于隆起部分16a的后部中央的位置至地板部分6a的后部边缘沿车身前后方向隆起成隧道状。鼓起部15至少在距离地板6前方及左右的边缘部规定距离的部位形成。鼓起部15具有可收容燃料箱12上部的尺寸。在隆起部分16a及地板通道部16b的周围留有平坦的地板部分17。即，鼓起部15通过深拉深成形而形成为在从地板6的前方边缘部至鼓起部15的基部15b之间、以及从地板6的车宽方向两侧边缘部至鼓起部15的基部15b之间留有平坦的地板部分17。而且，由地板部分17形成的鼓起部15周围的各凸缘部分别构成可与车身的原有骨架部件接合、固定的部分。各凸缘部分为平坦的板部分17a，从例如以车身方向为基准的隆起部分16a的前部至前地板6的前边缘部，用于放置坐在前座椅上的乘坐人员的脚；平坦的板部分17b，从隆起部分16a的车宽方向两侧的侧部至作为前地板6的车宽方向两边缘部的下纵梁1；以及平坦的板部分17c，由隆起部分16a的后部及地板通道部16b的侧部围成，用于放置坐在后座椅上的乘坐人员的脚。这些相当于本发明中凸缘部的一例。另外，在各个板部分17a～17c上，通过加强筋成形而形成有各种用于加强的细长加强筋部18a～18c。通过该加强筋部18a～18c可提高各板部分17a～17c的刚性。
加强筋部18a～18c使用与鼓起部15相同的加工工序成形。尤其是对于靠前的加强筋部18a的成形，使用考虑到了可良好形成图6至图10所示的鼓起部15的靠前的拐角部X的加工工序。这是因为由于鼓起部15的靠前的拐角部X的防皱面位于成品件外部，所以容易产生折皱。在该加工工序中，使用如下方法在用深拉深成形来形成鼓起部15即将结束之前，开始进行加强筋部18a的成形。该方法的特点在于在深拉深成形中，不是从依赖于材料移动的状态，而是从成形即将结束之前的变为仅依赖于材料延长的成形的状态开始进行加强筋成形。
下面对在该加工工序中使用的深拉深成形装置的一例进行说明。图6b中的20表示可升降的压料圈(blank holder)。该压料圈20上表面具有用于承载平板状地板6整体的平坦的载置部20a。开口部21是在该压料圈20中央形成的开口部。开口部21构成为从应成形的鼓起部15的闭合的前部至包括加强筋部18c在内的要成形地板通道部16b的前地板6的后部端部的区域呈开放。开口部21例如用被图6a中的单点划线S的开放线围起的部位示出。
在压料圈20的上侧配置有相当于本发明中模具(die，具体为深拉深模具)的一例的可升降的上模23。在该上模23上形成有平坦的成形面25、凹形的成形面26(图中只示出加强筋部18a的成形面)以及成形面27。平坦的成形面25是用于鼓起部15、加强筋部18a～18c以外的成形面，即用于成形板部分17a～17c。凹形的成形面26用于成形加强筋部18a～18c。凹形的成形面27用于成形鼓起部15、隆起部分16a以及地板通道部16b。此外，上模23例如通过深拉深成形用的升降机构28进行升降驱动。在压料圈20的下侧，设置有可进出开口部21这种大小的下模冲头29。下模冲头29是本发明中冲头的一例。在下模冲头29上形成有凸形成形面30及用于成形加强筋部18c的凸形成形面(未图示)。通过凸形成形面30与凹形成形面27配合，从而成形隆起部分16a及地板通道部16b。
另外，在压料圈20的载置部20a中，在与成形面26对应的各部分的载置面上分别可突出地收容有用于成形加强筋的浮动冲头31(图中只示出成形加强筋部18a的部分)。各浮动冲头31均在上部具有凸形成形面31a。成形面31a与成形面26配合。这些各浮动冲头31连接于例如冲头限制部32等用于控制该浮动冲头31的装置。各浮动冲头31通过该冲头控制部32通常保持为收容在压料圈20中的状态。而且，在鼓起部15的成形即将结束之前，当变为鼓起部15的成形从材料移动向依赖于材料延长的成形状态移动的时间时，只限制浮动冲头31的姿势。即，当变为向由材料延伸而成形的方向移动的时间时，通过下降的压料圈20和停留在规定位置上的浮动冲头31的相对位移，浮动冲头31的成形面31a从压料圈20的载置面突出。
利用该深拉深成形装置对压料圈20上的前地板6依次实施如下工序用压料图20和上模23进行保持的工序；利用下模冲头29，通过深拉深成形在该被保持的地板6上成形鼓起部15的工序；以及从该鼓起部15的成形即将结束时，用浮动冲头31在地板6上成形加强筋部18a、18b的工序。通过该加工工序，可防止鼓起部15在拐角部X产生折皱，并且与加强筋部18a、18b一同成形。
参照图6至图10说明该加工方法。首先，如图6b所示，利用深拉深成形装置的动作，在上模23和下模冲头29开放的状态下，在压料圈20上载置作为被成形材料(坯料)的平板状前地板6。将该前地板6固定在预定位置上。接着，如图6b及图7中的箭头所示，利用升降机构28的动作使上模23开始下降。由于该上模23下降，首先，压料圈20上的前地板6被夹持在上模23的平坦的成形面25和压料圈20的载置部20a之间(相当于本发明中第一步骤)。然后，上模23在夹持前地板6的状态下与压料圈20一起下降。于是，如图8所示，下模冲头29开始进入上模23的成形空间。而且，利用上模23的成形面27和下模冲头29的成形面30的共同作用，通过深拉深成形使前地板6中央的板部分隆起。即，在前地板6的中央实施深拉深成形。通过该成形，呈闭合形状的鼓起部15的前部随着来自鼓起部15的前方以及左右两侧这两者的材料移动，被拉深成规定形状。而且，呈开放形状的鼓起部15的后部随着来自左右两侧的材料移动被拉深成规定形状。通过该拉深，在前地板6的中央成形有可收容燃料箱12的上侧部分大小的鼓起部15、即隆起部分16a和地板通道部16b(相当于本发明的第二步骤)。
当该深拉深成形进行到即将结束之前时，从随着材料移动的成形状态向不随材料移动而只利用延长进行成形的状态移动。在该成形即将结束之前，例如，当达到加强筋高度时，如图9及图10所示，通过冲头控制部32将收纳的各浮动冲头31限制在规定位置上。由此，浮动冲头31从加强筋高度开始突出。而且，通过突出的浮动冲头31的成形面31a对载置部20a上的平面状板部分实施加强筋部成形(相当于本发明的第三步骤)。
在此，从即将结束鼓起部15的成形之前开始，用下模冲头29进行的深拉深成形不是依赖于材料移动，而是依赖于材料延长进行拉深成形。因此，即使利用浮动冲头31开始进行阻碍材料移动的加强筋成形，也不会受该加强筋成形影响，而继续进行鼓起部15的成形。
由此，当鼓起部15成形结束时，可得到同时成形有拐角部X没有折皱的具有良好外观的鼓起部15、以及外形良好的加强筋部18a、18b的前地板6。此外，靠近开放的地板通道部16b的加强筋部18c通过下模冲头29的动作而成形。
即，加强筋部18a、18b抑制了在鼓起部15上产生折皱，并且用与鼓起部15的加工工序相同的工序成形。
另一方面，如图2及图3所示，一对纵梁3配置成在夹着鼓起部15的左右平面状板部分17b的正下方通过。此时，纵梁3的车辆前后方向后侧3a的间距由车身后部的车宽决定。而且，车辆前后方向前侧3b的间距由前轮(未图示)位置决定。为在其限制中确保碰撞安全性，在车室8下方通过的纵梁3的中间部分3c优选形成接近直线形状的倾斜度。
在此，纵梁3的中间部分3c配置成在鼓起部15的车宽方向两侧的板部分17b下方通过。如图2至图4所示，这些各个中间部分3c与其他地板部分一起例如通过焊接接合于板部分17b。具体而言，是接合于隆起部分16a或鼓起部15的基部15b或者其周边的平坦部分。即，用一对纵梁3支撑前地板6的车宽方向两侧的整体。尤其板部分17b和中间部分3c的接合，使中间部分3c接近于碰撞安全性优良的笔直状，并使由深拉深成形的鼓起部15的纵壁15a的倾斜度平缓，为减轻鼓起部15的深拉深成形的负担，如图4所示，隆起部分16a或鼓起部15的基部15b或者其周边与中间部分3c的车宽方向外侧的边缘部4接合。
如图3及图5所示，其余的隆起部分16a或鼓起部15前方的板部分17a由安装在一对下纵梁1、1之间的横梁33a、33b支撑。此时，该横梁在经过该板部分17a下方的作为骨架部件的一对纵梁3、3的中间部分3c、3c间通过，从而进行支撑。具体而言，板部分17a由分别沿着隆起部分16a的靠前的纵壁15c的基部和前地板6的前边缘部两者配置的横梁33a、33b支撑。鼓起部15的靠后的板部分17c也同样由安装在一对下纵梁1、1之间的横梁34来支撑，该横梁34在经过该板部分17c下方的骨架部件、即一对纵梁3的中间部分3c、3c间通过。具体而言，板部分17c由分别沿着隆起部分16a后侧的纵壁15d的基部和前地板6的后端部配置的横梁34(图中只示出一侧)支撑。即，鼓起部15的前后也由呈井字状安装在纵梁3上的横梁33a、33b、34等骨架部件以充足的刚性进行支撑。
这样，在前地板6上，采用一种在收容燃料箱用的鼓起部15周围形成用于固定的平坦的板部分17a～17c的结构。由此，通过在板部分17a～17c上固定车身2原有的骨架部件，从而可充分确保鼓起部15周围的刚性。
因此，以简单的结构且不需另外增加加强部件就可对具有鼓起部15的前地板6进行加强。而且，在鼓起部15的车宽方向两侧的板部分17b上接合已有的纵梁3，故可最大限度地利用纵梁3带来的刚性强度对前地板6进行加强。该加强尤其适合于轻型汽车，这种车辆由于车宽方向的尺寸限制而不能加大前地板6的宽度，且从燃料箱12至下纵梁1的距离较短，从而难以增加加强部件。而且，对于与纵梁3的固定，由于采用将该纵梁3外侧的边缘部4接合于板部分17b中的鼓起部15的车宽方向两侧的基部15b或其周边部分的结构，故纵梁3的中间部分3c接近笔直状。因此，还可实现车辆碰撞安全性的提高。同时，由于深拉深成形的斜度平缓，所以可减轻鼓起部15由深拉深成形带来的负担。
而且，通过形成加强筋部18a，从而鼓起部15和前地板6的前端部之间的板部分17a可确保足够的刚性。并且，该加强筋部18a用与成形鼓起部15的深拉深成形相同的加工工序成形，故减少了加工工时数及加工成本。尤其是在加工鼓起部15和加强筋部18a的加工工序中，由于利用了从鼓起部15的深拉深成形即将结束之前开始加强筋成形的工序，故不会破坏材料流动的平衡。因此，可防止在鼓起部15闭合侧的拐角部X产生折皱，同时可良好地成形鼓起部15、加强筋部18a。
另外，本发明并不限定于上述实施例，在不脱离本发明宗旨的范围内可进行各种变形。例如在上述实施例中列举了形成前部闭合、后部的一部分开放的鼓起部，但并不局限于此，也可以是前部和后部都闭合的鼓起部。而且，在上述实施例中，对通过上模下降而成形地板的加工方法进行了说明，但根据工艺和设备条件等使上模和下型模具相反，当然也可同样地成形地板。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等均应包括在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种车身结构，具有地板(6)，设置有前座椅；以及燃料箱(12)，配置在设置有所述前座椅的地板部分的下侧；其特征在于所述地板(6)包括鼓起部(15)，用于收容所述燃料箱(12)的上部，通过所述地板(6)的设置有前座椅的部位利用深拉深成形使其向车室内鼓起而形成，且至少从车辆前边缘部及车宽方向两侧的边缘部留出平面状的地板部分(17)；以及凸缘部(17a～17c)，由所述鼓起部(15)周围的所述地板部分(17)形成，且可固定在车辆的骨架部件上。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于至少所述鼓起部(15)和所述地板(6)的前边缘部之间的平面状地板部分(17)具有加强用的加强筋部(18)；所述加强筋部(18)在用于成形所述鼓起部(15)的加工工序中成形。
3.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于所述加工工序包括第一步骤，利用模具(23)和压料圈(20)夹持所述地板(6)；第二步骤，利用冲头(29)在所述地板(6)上实施深拉深成形，从而成形所述鼓起部(15)；以及第三步骤，从所述鼓起部(15)的成形即将结束之前，利用浮动冲头(31)在所述地板(6)上成形所述加强筋部(18)。
4.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于在所述地板(6)的下侧配置有一对沿车辆前后方向延伸的纵梁(3)，且该纵梁(3)经过夹着所述鼓起部(15)的车宽方向两侧的凸缘部(17a～17c)；所述凸缘部(17a～17c)的基部或其周边部分与其他地板部分(17)一起接合于所述纵梁(3)。
5.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于在所述凸缘部(17a～17c)的基部或其周边部分接合有所述纵梁(3)的车宽方向外侧的边缘部。
全文摘要
本发明公开了一种车身结构，在地板(6)的设置有前座椅(10)的地板部分上，由深拉深成形而形成有用于收容燃料箱上侧的鼓起部(15)，且至少从鼓起部(15)的底部至车辆的前边缘部及车宽方向两侧的侧边缘部留出平面状板部分(17a～17c)。而且，离开板部分(6)的前边缘部、侧边缘部直到鼓起部(15)的基部的平面状地板部分(17a～17c)构成可固定车身(2)骨架部件的部分。由此，可灵活利用车身骨架部件对地板(6)进行加强。
文档编号B60K15/067GK1903635SQ20061000057
公开日2007年1月31日 申请日期2006年1月11日 优先权日2005年1月12日
发明者黑川博幸, 稻毛大辅, 横田义则 申请人:三菱自动车工业株式会社, 三菱自动车工程株式会社