CN114274750B - 一种内部空间可拓展的车身结构及汽车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种内部空间可拓展的车身结构及汽车，包括左侧围板和右侧围板，左侧围板和右侧围板的上条板之间连接设有前横梁和中横梁，前横梁在前后方向上的位置位于A、B柱位于之间，中横梁在前后方向上的位置与B柱对应；两上条板之间位于中横梁后方还设有向后延伸的顶盖，举升机构的一端与顶盖连接，举升机构的另一端与左侧围板和右侧围板连接。本发明中，两上条板之间仅连接有前横梁和中横梁，中横靠近B柱，不仅可以满足碰撞和CAE等性能要求，保证车身结构强度，还可以满足中横梁到车身结构的尾部之间为全通透状态；基于所述全通透状态，在中横梁和车身结构的尾部之间设置可升降的顶盖，从而可沿高度方向有效拓展汽车后部的空间。

Description

一种内部空间可拓展的车身结构及汽车

技术领域

本发明属于车身结构设计的技术领域，具体涉及一种内部空间可拓展的车身结构及汽车。

背景技术

随着社会经济的高速发展，汽车的家用化程度越来越高，人们在选购家用轿车时，一般主要关注价格、性能、油耗、安全性、内部空间大小和外观这几个方面；其中，汽车内部空间的大小是影响乘坐舒适度以及储物能力的主要因素之一。

传统汽车的内部空间因外部造型和内部结构的布置导致其内部空间是固定不变的，在使用过程中无法根据需求进行调整；且受车身结构强度和行驶安全性的限制，难以从活动调整汽车长度和宽度的角度出发，来解决汽车内部空间固定的问题。汽车的高度调整对车身结构强度和行驶安全性的影响较小，因此，目前少数房车通过设置可升降的车顶来调整汽车内部空间的大小，如中国专利CN202020588887.1 一种具有空间拓展功能的车辆，但该升降车顶是针对房车和大巴车这类车型设计的，结构复杂、维护成本较高，直接应用于普通轿车中较为困难，且会导致普通轿车的车身结构强度大幅度降低。

因此，如何拓展普通轿车的内部空间成为亟待解决的问题，中国专利CN201921438600.0 汽车及其可升降车顶中公布了一种用于普通轿车的升降车顶，但该升降车顶是一端与车身铰接，另一端可绕铰接点旋转的结构，其本质与可向上旋转开启的汽车后备箱门相同，对汽车内部空间大小的提升效果较差。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种内部空间可拓展的车身结构及汽车，解决如何在保证车身结构强度的前提下，有效拓展汽车内部空间的问题，取得汽车内部空间大小有较大提升的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种内部空间可拓展的车身结构，包括左右间隔设置的左侧围板和右侧围板，左侧围板和右侧围板均包括上下间隔设置的下条板和上条板，上下间隔设置的下条板和上条板之间沿前后方向间隔连接设有A柱和B柱；左侧围板的上条板和右侧围板的上条板之间沿前后方向间隔连接设有前横梁和中横梁，前横梁在前后方向上的位置位于A柱和B柱位于之间，中横梁在前后方向上的位置与B柱对应；

左侧围板的上条板和右侧围板的上条板之间还设有顶盖总成，顶盖总成包括顶盖和举升机构，顶盖的一端紧靠中横梁，另一端向后延伸，举升机构的一端与顶盖连接，举升机构的另一端与左侧围板和右侧围板连接以驱动顶盖升降。

作为优选，左侧围板的上条板和右侧围板的上条板相对的侧面的下沿均具有相向凸起形成的支撑部，顶盖的下表面与支撑部的上表面抵接。

进一步地，位于中横梁后方的支撑部部分的上表面开设有向后延伸的流水槽。

进一步地，举升机构的一端与顶盖的下表面连接，另一端安装在所述流水槽内。

作为优选，中横梁包括上下间隔设置的中横梁外板和中横梁内板，中横梁外板和中横梁内板之间通过增隔板连接。

进一步地，中横梁外板和中横梁内板的横截面均呈V型，中横梁外板和中横梁内板的V型区域相对；增隔板的横截面呈菱形，增隔板为两个，两个增隔板分别连接于中横梁外板和中横梁内板之间左右两端的位置。

作为优选，前横梁包括前横梁外板和前横梁内板，前横梁外板和前横梁内板上下贴合连接。

发明还包括一种内部空间可拓展的汽车，所述汽车具有上所述的一种内部空间可拓展的车身结构。

相比现有技术，本发明的有益效果如下：

1、本发明中，左侧围板的上条板和右侧围板的上条板之间仅连接有前横梁和中横梁，且中横梁靠近B柱，不仅可以满足碰撞和CAE等性能要求，保证车身结构强度，还可以满足中横梁到车身结构的尾部之间为全通透状态，便于设置可升降的顶盖。

2、本发明中，在中横梁和车身结构的尾部之间设置可升降的顶盖，通过举升机构调整顶盖的高度，可沿高度方向有效拓展汽车后部的空间；前横梁和中横梁之间可以设置固定的车顶或者天窗结构，使该车身的结构也可满足传统车身顶部的设计需求。

3、本发明中，位于中横梁后方的支撑部上开设有流水槽，流水槽不仅用于排出沿顶盖与左侧围板和右侧围板进入的雨水，也用于安装举升机构，且在顶盖关闭状态下，举升机构不可见，使车身结构更加紧凑、美观。

附图说明

图1为实施例的一种内部空间可拓展的车身结构的示意图（隐去顶盖总成）；

图2为实施例中所述左侧围板的结构示意图；

图3为实施例中所述下车体的结构示意图；

图4为实施例的一种内部空间可拓展的车身结构顶盖关闭状态的示意图；

图5为实施例的一种内部空间可拓展的车身结构顶盖开启状态的示意图；

图6为实施例中所述顶盖总成的结构示意图；

图7为图2中A-A的截面示意图；

图8为实施例中所述中横梁的爆炸视图；

图9为实施例中所述前横梁的结构示意图；

其中，左侧围板1，右侧围板2，上条板31，下条板32，A柱33，B柱34，CD柱35，下车体4，前横梁5，前横梁外板51，前横梁内板52，中横梁6，中横梁外板61，中横梁内板62，增隔板63，顶盖总成7，顶盖71，举升机构72，支撑部8，流水槽81。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

实施例：

请参见图1和图2，一种内部空间可拓展的车身结构，包括左右间隔设置的左侧围板1和右侧围板2，左侧围板1和右侧围板2均包括上下间隔设置的下条板32和上条板31，上下间隔设置的下条板32和上条板31之间沿前后方向间隔连接设有A柱33、B柱34和CD柱35；

请参见图3，本实施例中，所述车身结构还包括下车体4，左侧围板1的下条板32和右侧围板2的下条板32与下车体4上表面的左右边沿一对一连接；

请参见图1，左侧围板1的上条板31和右侧围板2的上条板31之间沿前后方向间隔连接设有前横梁5和中横梁6，前横梁5在前后方向上的位置位于A柱33和B柱34位于之间，中横梁6在前后方向上的位置与B柱34对应；实施时，中横梁6可位于B柱34上方沿前后方向150mm的范围内；左侧围板1、右侧围板2、前横梁5和中横梁6之间通过焊接、铆接或粘接相连；

请参见图4和图6，左侧围板1的上条板31和右侧围板2的上条板31之间还设有顶盖总成7，顶盖总成7包括顶盖71和举升机构72，顶盖71的一端紧靠中横梁6，另一端向后延伸至车身结构的尾部，举升机构72的一端与顶盖71连接，举升机构72的另一端与左侧围板1和右侧围板2连接以驱动顶盖71升降；实施时，举升机构72可以采用两个左右相对的四连杆机构，两个四连杆机构分别设于顶盖71与左侧围板1之间和顶盖71与右侧围板2之间，四连杆机构可采用电机驱动；举升机构72也可采用两组交叉的电动伸缩杆，两组交叉的电动伸缩杆分别设于顶盖71与左侧围板1之间和顶盖71与右侧围板2之间；可调整顶盖71的高度即可，具体不做限制。

本发明中，左侧围板1的上条板31和右侧围板2的上条板31之间仅连接有前横梁5和中横梁6，且中横梁6靠近B柱34，不仅可以满足碰撞和CAE等性能要求，保证车身结构强度，还可以满足中横梁6到车身结构的尾部之间为全通透状态；基于所述全通透状态，在中横梁6和车身结构的尾部之间设置可升降的顶盖71，通过提升顶盖71高度，可以沿高度方向有效拓展汽车后部的空间；前横梁5和中横梁6之间可以设置固定的车顶或者天窗结构，使该车身的结构也可满足传统车身顶部的设计需求。

进一步地，请参见图1，左侧围板1的上条板31和右侧围板2的上条板31相对的侧面的下沿均具有相向凸起形成的支撑部8，盖板的下表面与支撑部8的上表面抵接；本实施例中，盖板的下表面与支撑部8的上表面抵接的位置还设有一圈密封垫，以避免雨水从盖板与支撑部8之间的缝隙流入车内。

这样，所述支撑部8用于支撑顶盖71，避免因举升机构72失效或车身顶部受力而导致顶盖71塌陷入车内，提高该车身结构的可靠性和安全性；位于中横梁6前方的部分支撑部8可用于安装支撑固定的车顶或天窗结构。

进一步地，请参见图2和图7，位于中横梁6后方的部分支撑部8的上表面开设有向后延伸至车身结构的尾部的流水槽81；实施时，所述支撑部8和流水槽81可随左侧围板1和右侧围板2一体加工成型。

这样，沿顶盖71与左侧围板1和右侧围板2之间的间隙进入的雨水，可通过流水槽81从车身结构的尾部排出，提高车身顶部的防水效果。

进一步地，举升机构72的一端与顶盖71的下表面连接，另一端安装在所述流水槽81内。

这样，举升机构72不需要额外的安装位置，顶盖71处于关闭状态时，举升机构72不可见，使所述车身结构更加紧凑、美观。

进一步地，请参见图8，中横梁6包括上下间隔设置的中横梁外板61和中横梁内板62，中横梁外板61和中横梁内板62之间通过增隔板63连接。

这样，位于B柱34上方的中横梁6是车身弯扭和碰撞的主要受力部位，中横梁6采用中横梁外板61和中横梁内板62通过增隔板63间隔连接的结构，在保证中横梁6具有较高结构强度的同时，也具有较轻的重量；且本实施例中，中横梁内板62和中横梁外板61均采用高强钢或者热成型，以保证车身在B柱34处的传力路径和抗变形强度。

进一步地，请参见图8，中横梁外板61和中横梁内板62的横截面均呈V型，中横梁外板61和中横梁内板62的V型区域相对；增隔板63的横截面呈菱形，增隔板63为两个，两个增隔板63分别连接于中横梁外板61和中横梁内板62之间左右两端的位置。

这样，中横梁外板61和中横梁内板62相向连接构成的中横梁6的横截面呈菱形，中横梁6的结构强度更好，并配合横截面呈菱形的增隔板63相连，连接也更加稳定可靠。

进一步地，请参见图9，前横梁5包括前横梁外板51和前横梁内板52，前横梁外板51和前横梁内板52上下贴合连接。本实施例中，前横梁5也可采用如中横梁6的结构形式和材质以保证车身A柱33处的传力路径和抗变形强度。

本发明还包括一种后部空间拓展的汽车，所述汽车具有如上所述的车身结构。其顶盖71存在关闭状态和开启状态，关闭状态如图4所示，开启状态如图5所示，开启状态下，顶盖71的高度可通过控制举升机构72进行调整，以控制车内空间的拓展程度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种内部空间可拓展的车身结构，包括左右间隔设置的左侧围板和右侧围板，左侧围板和右侧围板均包括上下间隔设置的下条板和上条板，上下间隔设置的下条板和上条板之间沿前后方向间隔连接设有A柱和B柱；其特征在于：左侧围板的上条板和右侧围板的上条板之间沿前后方向间隔连接设有前横梁和中横梁，前横梁在前后方向上的位置位于A柱和B柱位于之间，中横梁在前后方向上的位置与B柱对应；

左侧围板的上条板和右侧围板的上条板之间还设有顶盖总成，顶盖总成包括顶盖和举升机构，顶盖的一端紧靠中横梁，另一端向后延伸，举升机构的一端与顶盖连接，举升机构的另一端与左侧围板和右侧围板连接以驱动顶盖升降；

左侧围板的上条板和右侧围板的上条板相对的侧面的下沿均具有相向凸起形成的支撑部，顶盖的下表面与支撑部的上表面抵接；

位于中横梁后方的支撑部部分的上表面开设有向后延伸的流水槽；

举升机构的一端与顶盖的下表面连接，另一端安装在所述流水槽内；

举升机构采用两个左右相对的四连杆机构，两个四连杆机构分别设于顶盖与左侧围板之间和顶盖与右侧围板之间，四连杆机构采用电机驱动；或举升机构采用两组交叉的电动伸缩杆，两组交叉的电动伸缩杆分别设于顶盖与左侧围板之间和顶盖与右侧围板之间。

2.根据权利要求1所述一种内部空间可拓展的车身结构，其特征在于：中横梁包括上下间隔设置的中横梁外板和中横梁内板，中横梁外板和中横梁内板之间通过增隔板连接。

3.根据权利要求2所述一种内部空间可拓展的车身结构，其特征在于：中横梁外板和中横梁内板的横截面均呈V型，中横梁外板和中横梁内板的V型区域相对；增隔板的横截面呈菱形，增隔板为两个，两个增隔板分别连接于中横梁外板和中横梁内板之间左右两端的位置。

4.根据权利要求1所述一种内部空间可拓展的车身结构，其特征在于：前横梁包括前横梁外板和前横梁内板，前横梁外板和前横梁内板上下贴合连接。

5.一种内部空间可拓展的汽车，其特征在于：所述汽车具有如权利要求1所述的一种内部空间可拓展的车身结构。