汽車地板組件的製作方法
2023-11-30 13:00:21 2
專利名稱：汽車地板組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種汽車地板組件，它確保了車身的機械強度和行駛質量得到改善。
背景技術：
在單殼體汽車車身結構中，各種車身面板構件都是由薄鋼板衝壓形成，並且通過點焊等連接以便形成最終車身結構。形成車身地板的地板組件通常設有加強構件，例如縱向地板框架和在其上下表面上的地板橫梁構件，以便確保支撐座椅和汽車乘客的重量所需的機械強度和剛度。
在將縱向地板框架設置在地板的下表面上時，希望縱向地板框架在其整個長度上具有基本上恆定的橫截面，以減小振動和噪聲、防止應力集中並且確保碰撞衝擊能量的有利分布。
一般採用電塗來塗覆車身。該過程涉及將車身浸入到含有懸浮在其中的塗料顆粒的水中，並且該車身需要具有用於在將車身從水中提出來時方便排乾夾帶在車身中的水的布置。為此，汽車地板通常在其縱向中間部分設有凹入部分，並且在這個凹入部分的下部中形成有排水孔。用於這種地板的縱向地板框架通常是彎曲的，以便沿著地板的下表面的彎曲輪廓延伸，並且在其整個長度上具有基本上一致的高度。在日本專利特許公開文獻No.2003-252251中可以找到這種示例。
圖6a顯示出一種傳統布置，其中縱向地板框架31安裝在地板下表面上，該地板設有限定上凹形表面和下凸形表面的凹槽22。縱向地板框架31設有一彎曲部分31a，它按照與下凸形表面一致的方式彎曲。彎曲部分31a減小了車身最下面部分距離地平面的高度Z，並且這損害了汽車在崎嶇地帶中行駛的能力或者產生出要提高車身其它部分的高度的需要。
該問題可以通過如在圖6b中的附圖標記31b所示一樣局部降低縱向地板框架31的高度以便適應地板的下凸形表面同時使縱向地板框架31的下表面在其整個長度上保持平坦或水平來克服。但是，其高度降低的這個部分31b產生出具有更小橫截面的弱化部分31c。還有，應力容易集中在這個部分中，從而缺乏均勻性。
發明內容
鑑於現有技術的這些問題，本發明的首要目的在於提供一種汽車地板組件，它確保了車身機械強度和行駛質量得到改善。
本發明的第二目的在於提供一種汽車地板組件，它能夠在不降低地板最下部距離地面的高度的情況下，加強具有向下突出部的地板。
本發明的第三目的在於提供一種汽車地板組件，它能夠在不損害地板機械強度的情況下加強具有向下突出部的地板。
本發明的這些和其它目的的至少一些可以通過提供這樣一種地板組件來實現，該組件包括一地板，它由金屬板衝壓形成並且包括限定了一上凹形表面和一下凸形表面的凹槽；一下加強構件，它縱向延伸經過地板的下凸形表面的一部分，該下加強構件包括具有緊密跟隨下凸形表面的輪廓的上邊緣的第一垂直壁；以及一上加強構件，它縱向延伸經過地板的上凹形表面的一部分，該上加強構件包括具有緊密跟隨上凹形表面的輪廓的下邊緣的第二垂直壁。
下加強構件在高度方面局部減小，以適應地板的下凸形表面，並且高度減小的這個部分由上加強構件的延伸進入地板凹槽中的相應部分配合，從而下加強構件和上加強構件共同形成一複合縱向地板框架，它設有基本上恆定的橫截面並且由此在地板的整個長度上基本上線性地延伸。因此，防止了地板的最下面部分距離地面的高度減小，並且即使在地板設有向下突出部時也不會損害地板的機械強度。
通常，該凹槽由從凹槽的前部到凹槽的後部向下傾斜的傾斜表面和從凹槽的後部基本上豎直升起並且與地板的基本上水平的升高的後部連接的垂直壁限定，並且地板設有縱向延伸經過地板的橫向中間部分的縱向地板通道，並且凹槽設在地板通道的每一橫向側上。
根據本發明的優選實施方案，下加強構件包括基本上水平的底壁，並且第一垂直壁至少從底壁的橫向邊緣垂直延伸，並且第一垂直壁通過從垂直壁的上邊緣橫向延伸的凸緣連接在地板的下表面上。
為了最好地容納由每個凹槽限定的地板的向下突出部，凸緣優選設在下加強構件的前部和後部中，並且在位於下加強構件的前部和後部中的凸緣之間存在間斷。
根據本發明的一個方面，上加強構件可以包括後部和前部，後部基本上水平延伸並且安裝在地板的基本上水平的升起後部上，該前部從後部的前緣(優選為其中央部分)向前延伸出並且具有安裝在地板的上表面(可以為凹槽或其前面部分的表面)上的前端。
上加強構件還可以包括從後部的至少一部分前緣向下延伸的第三垂直壁，該第三垂直壁通過凸緣安裝在凹槽的底面上，並且第二垂直壁可以與第三垂直壁連續整體地連接。
優選的是，後部包括一懸垂部分，該懸垂部分懸垂在地板的凹槽上方，並且該懸垂部分設有用於支撐座椅腿部的結構例如孔或凸起。
現在，在下面將參照這些附圖對本發明進行說明，在這些附圖中圖1為其上應用了本發明的汽車的示意性側視圖；圖2為體現本發明的地板組件的上表面的透視圖；圖3為在圖2中所示的地板組件的底面的透視圖；圖4為由圖2中的圓圈A表示的部分的放大圖；圖5為從由在圖4中的箭頭B所示的方向看到的放大側視圖；以及圖6a和6b為傳統地板組件的示意性側視圖。
具體實施例方式
圖1顯示出艙門式後背汽車的體現本發明的地板1。地板1由厚度較小的衝壓形成的鋼板構成，並且與連接在其前緣上的前儀錶板2和連接在其後緣上的後地板3協同限定了車身的地板表面。一對前座椅5安裝在地板1的縱向中央部分上，並且一對摺疊式後座椅6安裝在地板1的後端部分上。後座椅6也可以由固定座椅構成。每個後座椅6通過鉸鏈連接在後地板3的前端上。一鎖扣裝置8設在地板1上，並且適於用來選擇地接合相應後座椅6的腿座7的自由端，從而後座椅6可以在需要時保持在展開位置中。地板1的下表面在縱向中央部分處或在位於前座椅5正下方的部分中凹入，以在其中容納油箱9。
參照圖2，地板1如在平面圖中看到的一樣形狀為矩形，並且通過形成在其中的卷邊(bead)和凹槽/突出部被賦予增加的剛度。每個都具有矩形打開橫截面的一對側底梁內部31和3r點焊在地板1的兩橫向側緣上，並且側底梁外部(附圖中未顯示出)或外面板分別焊接在相應的側梁內部31和3r的外側上。
地板1的橫向中央部分形成有一縱向地板通道11，它沿著縱向方向延伸並且具有梯形橫截面，以便增大地板組件抵抗沿著縱向方向彎曲(或者繞著橫向線彎曲)的剛度。一對橫向地板通道12和13從縱向地板通道11的前部分別朝著相應的側底梁內部31和3r橫向延伸，以便增大地板組件抵抗沿著橫向方向彎曲(或者繞著縱向線彎曲)的剛度。
每個橫向地板通道12或13包括從地板1的前地板部分1fh向上延伸的前壁12fw或13fw、從前壁12fw或13fw的上端向後延伸的相對水平的主要部分以及從水平主要部分的後端朝著支撐著後座椅6的後地板部分1rh傾斜延伸的傾斜壁12ic或13ic。
參照圖3，在地板1的底側上，每個都具有矩形打開橫截面的一對地板橫梁構件141和14r分別在沿著地板橫梁構件141和14r的打開側的前後邊緣延伸的凸緣處焊接在相應傾斜壁12ic和13ic的後端上。由此，具有封閉橫截面的一對橫向延伸結構分別沿著傾斜壁12ic和13ic的後緣下表面形成。每個橫向延伸結構的橫向端部(或縱向端部)可以按照要求關閉或打開。通過橫向地板通道12和13形成在地板1的下表面上的凹槽用來在其中容納油箱9。側地板框架151或15r在橫向地板通道12或13的相應前壁12fw或13fw和相應地板橫梁構件141或14r的前壁之間在油箱9的每一側上縱向延伸。相對較短的前地板橫梁構件16沿著油箱9的前端在縱向地板通道11的內壁之間橫向延伸。
如圖2和4所示，地板1的後地板部分1rh在縱向地板通道11的兩側上設有一對凹槽21和22。每個凹槽21或22包括具有朝著其後部向下傾斜的斜面的傾斜底面21ic或22ic和從相應傾斜底面21ic或22ic的後緣豎立延伸的垂直後壁21rw或22rw。每個垂直後壁21rw或22rw的上緣與限定了地板1的最後緣的相對水平升起部分26連接。排出孔23形成在每個傾斜底面21ic或22ic的後端(或最下部)中，以便在完成電塗過程時排乾塗覆液體。當在塗漆過程之後將地板11從電塗容器中提出來時，塗覆液體聚集在凹槽21和22中，並且從排出孔23排回到電塗容器中。這些凹槽21和22也可以形成為用於容納各種設備零件或用於乘客隔間的其它布置的部件。
如圖3至5所示，由具有C形橫截面的縱向細長衝壓形成的鋼板構件構成的後下地板框架(下加強構件)24焊接在地板1的後地板部分1rh的左右後部的每一個(在地板通道11的任一側上的部分)的下表面的橫向中央部分上。如圖2、4和5所示，由縱向細長但是更短的衝壓形成的鋼板構件構成的後上地板框架(上加強構件)25焊接在地板1的後地板部分1rh的與相應的一個後下地板框架24相對的左右後部的每一個(在地板通道11的任一側上的部分)的下表面的橫向中央部分上。
每個後下地板框架24設有一相對平坦的底壁24a和從底壁24a的任一側緣垂直延伸的一對第一垂直壁24b。每個第一垂直壁24b的高度從位於其前端處的全部高度向在其中間部分24d處的最小高度逐漸減小，並且設有從其中間部分朝著其後端延伸的恆定全高部分。每個第一垂直壁24b的減小的高度基本上與凹槽21和22的相應一個的下表面相適應，並且適應著凹槽21或22的傾斜底面21ic或22ic。換句話說，第一垂直壁24b的上邊緣緊緊跟隨地板1的相對下表面的輪廓。每個後下地板框架24的第一垂直壁24b的上端分別設有外部凸緣24c，並且後下地板框架24通過將這些凸緣24c點焊在地板1的下表面的相應部分上而連接在地板1的下表面上。這些點焊的部分由圖4中的SW表示。在不背離本發明精神的情況下，還可以採用其它連接手段例如鉚釘、螺釘和粘接劑。如在圖4中最清楚地所示的一樣，在每個凸緣24c中在其中間部分中存在一間斷。
每個後上地板框架25包括具有矩形形狀(在平面圖中)的橫向細長的水平後部25a和從後部25a的前緣的橫向中央部分延伸的前部25b。因此，後上地板框架25設有字母L的形狀(在平面圖中)。前部25b的主要部分設有從前部25b的任一側緣延伸的一對向下垂直延伸的第二垂直壁25f。
後部25a點焊在地板1的後地板部分1rh的水平升起部分26的相應部分的上表面上。後部25a的前緣懸垂在相應凹槽21或22的後端上方。一對第三垂直壁25c在前部25b的任一側上從後部25a的前緣向下延伸，並且藉助凸緣25d點焊在相應凹槽21或22的底面上。後部25a的懸垂部分設有用於固定後座的鎖扣裝置8的三個開口25e或其它結構，並且一螺母焊接在後部25a的與其中一個開口25e對應的懸垂部分的一部分下表面上。
前部25b基本上水平延伸，並且設有一橫向延伸的前端，該前端點焊在相應凹槽21或22的傾斜底面21ic或22ic上。每個第二垂直壁25f的下邊緣與相應凹槽21或22的傾斜底面21ic或22ic相適應。換句話說，垂直壁25f的下邊緣緊緊跟隨地板1的上表面的輪廓。這些垂直壁25f分別形成為後部25a的第三垂直壁25c的連續延伸部分。
在所述的實施方案中，第一垂直壁24b的高度在其中間部分24d中減小以便適應相應凹槽21或22的向下凸出的下表面，但是將會降低的地板組件的周圍部分的機械強度和剛度由延伸進入相應凹槽21或22的後上地板框架25的相對部分的第二垂直壁25f的增加的高度補償。具體地說，每個後上地板框架24的後部的底壁24a和第一垂直壁24b與相對的地板1協同形成一封閉橫截面，並且前部25b和第二垂直壁25f與相對的地板1協同形成類似的封閉橫截面。另外，後下地板框架24的下表面和後上地板框架25的上表面每個都可以限定一基本上水平的輪廓。由此，地板的最下部距離地面的高度不需要降低，並且即使在地板設有向下突出部時也不會損害地板的機械強度。
另外，因為用於後座椅6的鎖扣裝置8設在後上地板框架25的後部25a的懸垂部分中，所以可以用足夠的剛度支撐該後座椅6，並且設有用於安裝鎖扣裝置8的方便通道。還有，儘管在地板1中存在凹槽21和22以及用於排出塗覆液體的排水孔23，但是後下地板框架24和後上地板框架25可以充分加強地板1的相應部分。簡而言之，由後下地板框架24和後上地板框架25形成的複合縱向地板框架能夠有利地加強地板以便減小振動和噪聲，防止應力集中並且確保碰撞衝擊能量的有利分布。
雖然已經在其優選實施方案方面對本發明進行了說明，但是本領域普通技術人員清楚地了解，在不背離在後附權利要求中給出的本發明範圍的情況下可以有各種各樣的替換和變型。
本申請要求了其巴黎公約優先權的原始日本專利申請的內容在本申請中被引用作為參考。
權利要求
1.一種汽車地板組件，它包括地板，它由金屬板衝壓形成並且包括限定了上凹形表面和下凸形表面的凹槽；下加強構件，它縱向延伸經過地板的下凸形表面的一部分，該下加強構件包括具有緊密跟隨下凸形表面的輪廓的上邊緣的第一垂直壁；以及上加強構件，它縱向延伸經過地板的上凹形表面的一部分，該上加強構件包括具有緊緊跟隨上凹形表面的輪廓的下邊緣的第二垂直壁。
2.如權利要求1所述的汽車地板組件，其特徵為，所述凹槽由一傾斜表面和一垂直壁限定，所述傾斜表面從凹槽的前部朝著凹槽的後部向下傾斜，所述垂直壁從凹槽的後部基本上豎直升起並且與地板的基本上水平的升起後部連接。
3.如權利要求1所述的汽車地板組件，其特徵為，所述地板設有縱向延伸經過地板的橫向中間部分的縱向地板通道，並且所述凹槽設在地板通道的每一橫向側上。
4.如權利要求1所述的汽車地板組件，其特徵為，所述下加強構件包括基本上水平的底壁，並且第一垂直壁從底壁的橫向邊緣垂直延伸。
5.如權利要求4所述的汽車地板組件，其特徵為，所述第一垂直壁通過從垂直壁的上邊緣橫向延伸的凸緣連接在地板的下表面上。
6.如權利要求5所述的汽車地板組件，其特徵為，所述凸緣設在下加強構件的前部和後部中，並且在位於下加強構件的前部和後部中的凸緣之間存在間斷。
7.如權利要求1所述的汽車地板組件，其特徵為，所述下加強構件包括相對水平的底壁，並且所述第一垂直底壁從底壁的每個橫向邊緣垂直延伸。
8.如權利要求7所述的汽車地板組件，其特徵為，每個第一垂直壁通過從垂直壁的上邊緣橫向延伸的凸緣連接在地板的下表面上。
9.如權利要求8所述的汽車地板組件，其特徵為，每個凸緣設在下加強構件的前部和後部中，並且在位於下加強構件的前後部分中的凸緣之間存在間斷。
10.如權利要求2所述的汽車地板組件，其特徵為，所述上加強構件包括後部和前部，所述後部基本上水平延伸並且連接在地板的基本上水平的升起後部上，所述前部從後部的前緣向前延伸並且具有連接在地板的上表面上的前端。
11.如權利要求10所述的汽車地板組件，其特徵為，所述上加強構件進一步包括從後部的前邊緣向下延伸的第三垂直壁，該第三垂直壁通過凸緣連接在凹槽的底面上。
12.如權利要求11所述的汽車地板組件，其特徵為，所述第二垂直壁與第三垂直壁連續整體地連接。
13.如權利要求10所述的汽車地板組件，其特徵為，所述前部從後部的前邊緣的中央部分向前延伸，並且第三垂直壁在前部的每一側上從後部的前邊緣向下延伸。
14.如權利要求13所述的汽車地板組件，其特徵為，所述第二垂直壁從前部的每個橫向邊緣向下延伸，並且與相應的第三垂直壁連續整體地連接。
15.如權利要求10所述的汽車地板組件，其特徵為，所述後部包括一懸垂部分，該懸垂部分懸垂在地板的凹槽上方，並且該懸垂部分設有用於支撐座椅腿部的結構。
全文摘要
在包括由金屬板衝壓形成並且包括限定了上凹形表面和下凸形表面的凹槽(21，22)的地板(1)的汽車地板組件中，通過縱向延伸經過下凸形表面的一部分的下加強構件(24)和縱向延伸經過上凹形表面的一部分的上加強構件(25)形成複合縱向地板框架。上下加強構件分別包括具有緊緊跟隨下凸形表面的輪廓的上邊緣的第一垂直壁和具有緊緊跟隨上凹形表面的輪廓的下邊緣的第二垂直壁。該複合縱向地板框架因此具有基本上恆定的橫截面並且由此在地板的整個長度上基本上線性地延伸。因此，防止了地板的最下部距離地面的高度降低，並且即使在地板設有向下突出部時也不會損害地板的機械強度。
文檔編號B62D25/20GK1830716SQ20061005776
公開日2006年9月13日 申請日期2006年2月27日 優先權日2005年3月10日
發明者伊藤秀明, 粂川裕邦 申請人:本田技研工業株式會社