專利名稱：車身結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在地板下具有枕梁和與該枕梁交叉的中梁，且在該地 板下鋪設(shè)配線或配管的車身結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
近年來，為了用于鐵路車輛，開發(fā)出一種擠壓性、耐蝕性、焊接性都 優(yōu)良的鋁材。伴隨于此，在鐵路車輛中，從輕量化和制作合理化的方面考 慮，現(xiàn)在有效利用鋁合金制造的大型型材的車身成為主流。尤其提出一種 底框(臺(tái)枠)需要負(fù)擔(dān)很大的車端壓縮載荷，利用強(qiáng)度方面有利的鋁合金 制中空擠壓型材(以下稱為中空擠壓型材)構(gòu)成地板的車身結(jié)構(gòu)。作為這 樣的車身結(jié)構(gòu)，例如可以舉出非專利文獻(xiàn)1所述的車身結(jié)構(gòu)。
車身由側(cè)構(gòu)體、端構(gòu)體、屋頂構(gòu)體和底框構(gòu)體構(gòu)成。其中，在底框構(gòu) 體(以下稱為底框。)下面的車身長(zhǎng)度方向的兩端部設(shè)有中梁和枕梁，該
中梁具有用來連結(jié)相鄰車輛的連結(jié)器，該枕梁利用臺(tái)車來支承車身的重
旦 里。
并且，采用以下一種車身結(jié)構(gòu)，該車身結(jié)構(gòu)為了負(fù)擔(dān)所述的車端壓縮 載荷而將底框的車身長(zhǎng)度方向的兩車端部上所具備的中梁和枕梁組合，且 具有能夠負(fù)擔(dān)通過安裝在中梁上的連結(jié)器而作用于車身的大載荷的強(qiáng)度。
作為這些車身結(jié)構(gòu)例，例如可舉出在中空擠壓型材的下面板上焊接中 梁的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)l)。另外，本發(fā)明申請(qǐng)人也正提出一種可以有
效地制作由多個(gè)型材構(gòu)成的底框的底框制作方法(參照專利文獻(xiàn)2)。并 且，作為將枕梁接合在中空擠壓型材的下面的結(jié)構(gòu)例，例如可舉出上述非 專利文獻(xiàn)1的第308頁(yè)所述的構(gòu)體結(jié)構(gòu)。
目前，電源系、控制系、高壓空氣系等各種儀器都以擁擠的狀態(tài)被安 裝在鐵路車輛的地板下，在這種情況下，雖然連接這些儀器的配線或配管 都被配置在車身地板下，但是尤其在臺(tái)車周圍不能充分地確保用于這些配
3線及/或配管的空間。布置(這^)并讓配線及/或配管通過的貫通管是一 種簡(jiǎn)化地板下結(jié)構(gòu)的有效機(jī)構(gòu)?，F(xiàn)在，雖然在枕梁上設(shè)有貫通管且使配線 及/或配管通過該貫通管而布置，但是并沒有充分地考慮針對(duì)枕梁強(qiáng)度的 降低和零件數(shù)的增加等的對(duì)策。
圖8和圖9是表示現(xiàn)有車身結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子。圖8是現(xiàn)有車身結(jié)構(gòu)的
仰視圖，圖9是圖8所示的車身結(jié)構(gòu)的D—D剖面圖。該車身結(jié)構(gòu)是具有 在車身寬度方向上并列的兩根中梁47、 47的構(gòu)造。在底框41中，2是地 板，3是側(cè)梁，4是端梁，6是空氣彈簧支架，9是設(shè)置在枕梁45上的抗 橫擺裝置支架9。在底框41的地板2的下面配置有在連接車身端部和車身
中央的車身長(zhǎng)度方向上延伸的配線或配管，也為了筆直地配置配線或配管 且使其在車身高度方向不占體積，有必要使之貫通通過在車身寬度方向上
延伸的枕梁45。在枕梁45配線或配管被配置成通過在枕梁45上另外設(shè)置 的貫通管50。尤其，具有抗橫擺裝置支架9的枕梁45需要具有高剛性和 高強(qiáng)度。因此，優(yōu)選在枕梁45上不設(shè)開口部，但因?yàn)橥ㄟ^貫通管50會(huì)降 低枕梁45的剛性和強(qiáng)度。貫通管50的根數(shù)越多，枕梁45的剛性降低的 傾向越大，貫通管50的位置越靠近抗橫擺裝置支架9，則枕梁的強(qiáng)度下降 得越大。為了確保枕梁45的剛性和強(qiáng)度而設(shè)置有各種加強(qiáng)部件，但是加 強(qiáng)部件所引起的結(jié)果是零件數(shù)和焊接部位增加，同時(shí)地板下結(jié)構(gòu)變得復(fù) 雜，而且地板下高度所占體積大，從而造成車身的制造成本上升。
圖10和圖11是表示現(xiàn)有的車身結(jié)構(gòu)的其他例子。圖10是該其他例 子的車身結(jié)構(gòu)的仰視圖，圖11是圖10所示的車身結(jié)構(gòu)的G—G剖面圖。 與圖8和圖9所示相同的要素使用對(duì)應(yīng)相同的符號(hào)。這種現(xiàn)有的車身結(jié)構(gòu) 是底框51相對(duì)于枕梁55交叉且在車身寬度方向中央具有一根中梁57。 在枕梁55上，在中梁57的兩側(cè)貫通配置有用于讓配線及/或配管通過的貫 通管60。如果設(shè)有貫通管60，則與圖8和圖9所示的車身結(jié)構(gòu)一樣，剛 性和強(qiáng)度會(huì)降低，在設(shè)置加強(qiáng)部件應(yīng)對(duì)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生零件數(shù)增加、地板下結(jié) 構(gòu)復(fù)雜化、車身制作成本上升等問題。
專利文獻(xiàn)l:日本實(shí)公昭57 — 56929號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)2:日本特許第3624527號(hào)公報(bào)
非專利文獻(xiàn)1:鋁合金和車輛的輕量化(平成2年，日本鋁聯(lián)盟發(fā)行)，
4第308頁(yè)、第320頁(yè)至第368頁(yè)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種車身結(jié)構(gòu)，其是一種將各種儀器和連接這 些儀器的配線或配管配置在車身地板下的車身結(jié)構(gòu)，不會(huì)引起枕梁剛性的 降低，還易于對(duì)貫通枕梁的配線或配管進(jìn)行鋪設(shè)處理，并且能夠解決零件 數(shù)增加、地板下結(jié)構(gòu)復(fù)雜化、車身制作成本上升等現(xiàn)有的車身結(jié)構(gòu)所具有 的問題。
為了解決上述課題，本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)，其具有枕梁和中梁，該枕梁 沿車身寬度方向設(shè)置在底框的下表面，該中梁與所述枕梁交叉，且朝向車 身端部側(cè)沿車身長(zhǎng)度方向延伸設(shè)置，所述車身結(jié)構(gòu)的特征在于，所述中梁 從所述枕梁的車身端部側(cè)貫通至車身中央部側(cè)，所述中梁具有從所述枕梁 的車身端部側(cè)連通向車身中央部側(cè)的空間。另外，在該車身結(jié)構(gòu)中，能夠 將與所述枕梁交叉的所述中梁的部分作為內(nèi)部通過配線或配管的貫通部。
本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)，由于使中梁相對(duì)于枕梁貫通，且將枕梁與中梁交 叉的部分作為貫通部，并利用貫通部的內(nèi)部空間以使配線或配管通過，所 以不必設(shè)置現(xiàn)有的配線及/或配管專用的貫通管，從而避免了利用專用的貫 通管在枕梁上設(shè)置空隙而引起的該枕梁的剛性和強(qiáng)度的下降。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)，因?yàn)槔玫匕褰Y(jié)構(gòu)的主結(jié)構(gòu)即強(qiáng)度部件(中 梁)，來設(shè)置在配線或配管的配置上能夠有效簡(jiǎn)化地板下結(jié)構(gòu)的機(jī)構(gòu)即貫 通部，所以可不必設(shè)置貫通枕梁而作為讓配線或配管通過的專用部件的貫 通管。因此，能夠維持車身的地板結(jié)構(gòu)，尤其是枕梁的剛性或強(qiáng)度，能夠 容易地對(duì)貫通枕梁的配線或配管進(jìn)行鋪設(shè)處理，作為地板結(jié)構(gòu)，其能夠避 免零件數(shù)的增加、地板下結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)車身制作成本的 降低。


圖1是表示本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的仰視圖； 圖2是圖1所示的車身結(jié)構(gòu)的A—A剖面5圖3是圖1所示的車身結(jié)構(gòu)的B — B剖面圖； 圖4是圖1所示的車身結(jié)構(gòu)的C一C剖面圖； 圖5是表示本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的其它實(shí)施方式的仰視圖6是圖5所示的車身結(jié)構(gòu)的E—E剖面圖； 圖7是圖5所示的車身結(jié)構(gòu)的F—F剖面圖； 圖8是現(xiàn)有的車身結(jié)構(gòu)的底框的仰視圖； 圖9是圖8所示的底框的D—D剖面圖IO是現(xiàn)有的車身結(jié)構(gòu)的其它底框的仰視圖11是圖IO所示的底框的G—G剖面符號(hào)說明
l一底框；2 —地板；3、 3 —側(cè)梁；4一端梁；5 —枕梁；6、 6—空氣彈 簧支架；7、 7—中梁；8 —連結(jié)器支架；9、 9一抗橫擺裝置支架；10、 10 一貫通部；ll一配線或配管的路徑；12 —開口部；13、 13 —開口端；21 — 底框；25 —枕梁；27—中梁；30 —貫通部；31 —配線或配管的路徑；32、 32 —開口部；33 —開口端；41一底框；45 —枕梁；47—中梁；50 —貫通管； 51—底框；55 —枕梁；57—中梁；60 —貫通管。
具體實(shí)施例方式
以下，基于附圖對(duì)本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖l是表 示本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的仰視圖(從底框側(cè)觀察車身的下面
的附圖)，圖2是圖l所示的車身結(jié)構(gòu)的A—A剖面圖，圖3是圖1所示 車身結(jié)構(gòu)的B—B剖面圖，圖4是圖1所示車身結(jié)構(gòu)的C一C剖面圖。圖 1 圖4所示的車身結(jié)構(gòu)與圖8 圖9所示的車身結(jié)構(gòu)相同，是具有兩根中 梁的實(shí)施方式。圖l和圖4作為包括長(zhǎng)度方向的一方端部的局部圖來表示
車身結(jié)構(gòu)。
在圖1 圖4所示的車身結(jié)構(gòu)中，底框l由以下部分構(gòu)成地板2，
其將多個(gè)板材排列在平面上并接合而構(gòu)成；側(cè)梁3，其設(shè)置在地板2的車 身寬度方向的兩端部；端梁4，其設(shè)置在地板2的車身長(zhǎng)度方向的兩端部； 以及枕梁5和中梁7，它們?cè)O(shè)置在地板2的下表面。雖未詳細(xì)圖示，但是 地板2是通過將由多個(gè)中空擠壓型材形成的板材的長(zhǎng)度方向沿車身的長(zhǎng)度方向排列在平面上且將相鄰的地板彼此的長(zhǎng)度方向的端部相接合而構(gòu)成 的。通常，地板2將相鄰的板材的上面和下面，即兩面焊接而接合。側(cè)梁
3、 3沿著車身長(zhǎng)度方向被配置在地板2的車身寬度方向兩端部。各側(cè)梁3 是中空擠壓型材，如圖2和圖3所示，其構(gòu)成為垂直尺寸比地板2的長(zhǎng)(尺 寸tl)。端梁4以使其長(zhǎng)度方向沿著地板2的車身長(zhǎng)度方向端部的方式被 配置。端梁4由中空擠壓型材構(gòu)成。
枕梁5被接合在距離地板2的下表面的端梁4離開規(guī)定距離的靠向車 身長(zhǎng)度方向中央的位置。枕梁5被設(shè)置在通過臺(tái)車支承車身的位置，并且 在兩側(cè)梁3、 3之間跨越車身寬度方向的全長(zhǎng)。枕梁5在車身長(zhǎng)度方向上 具有規(guī)定的寬度，且在其兩端部分配設(shè)有空氣彈簧支架6、 6。車身重量在 地板2的下表面設(shè)置的枕梁5所具備的空氣彈簧支架6、 6的位置上通過 臺(tái)車具有的空氣彈簧(未圖示)而被支承在臺(tái)車上。
在端梁4和枕梁3之間，兩根中梁7、 7在相對(duì)于車身寬度中心線對(duì) 稱配置的狀態(tài)下以沿著車身長(zhǎng)度方向的方式被設(shè)置。各中梁7由內(nèi)部中空 的矩形截面的中空擠壓型材構(gòu)成。在中梁7、 7的車身長(zhǎng)度方向端部位置 設(shè)有連結(jié)器支架8，連結(jié)器支架8安裝用于連結(jié)相鄰車輛的連結(jié)器(未圖 示)。中梁7、 7的車體長(zhǎng)度方向中央側(cè)的端部交叉結(jié)合在枕梁5上。在 枕梁5上，在空氣彈簧支架6、 6附近，在該例中是在空氣彈簧支架6、 6 和中梁7、 7之間的空間設(shè)有抗橫擺裝置支架9、 9，其用于固定抑制車身 橫擺的抗橫擺裝置(未圖示)。通過連結(jié)器而作用的車端載荷經(jīng)過保持連 結(jié)器的中梁7、 7而傳遞至地板2和結(jié)合在中梁7、 7上的枕梁5。
在本實(shí)施方式中，中梁7貫通枕梁5而延伸，其與枕梁5交叉的交叉 部分為貫通部10。即，通過中梁7和枕梁5的交叉部分的貫通部10，構(gòu) 成連通枕梁5的車身端部側(cè)和車身中央部側(cè)的空間。中梁7在貫通部10 的位置通過焊接而接合在枕梁5上。利用包括貫通部10的部分且中梁7 的呈中空的內(nèi)部空間，布置在車身長(zhǎng)度方向被拉伸通過的配線或配管。枕 梁5和中梁7的上表面接合于地板2的下表面。并且，為了跨過枕梁5和 中梁7兩者的下表面而具有中心銷支架(未圖示)，使枕梁5的厚度尺寸 (車身高度方向的尺寸)和中梁7的厚度尺寸(車身高度方向的尺寸)一 致而構(gòu)成平面。這里所示的使中梁7貫通枕梁5的結(jié)構(gòu)，通過接合大致相
7同的厚度尺寸(車身的高度方向尺寸)的中梁和枕梁，包括枕梁5遍及車 身寬度方向全長(zhǎng)而構(gòu)成的狀態(tài)(圖1到圖7)。另外，中梁7的截面形狀 也可以是中空截面、"〕"型截面、"I"型截面形狀等。在這種情況下，
為了能夠在中梁和枕梁的交叉部構(gòu)成布置配線或配管的貫通部10，而在具 有型或"I"型截面形狀的中梁7的上表面和下表面的板之間設(shè)置空
間。并且，即使在中梁的厚度尺寸(車身高度方向的尺寸)小于枕梁的厚 度尺寸的情況下，通過將中梁和枕梁的交叉部形成為上述結(jié)構(gòu)，也能夠形 成配線或配管通過中梁內(nèi)部的貫通部。
在上述結(jié)構(gòu)中，由于在枕梁5上沒有必要具備配線及/或配管專用的貫 通管，所以枕梁5能夠維持高剛性和高強(qiáng)度，也能夠在這樣的高剛性，高 強(qiáng)度的枕梁5上設(shè)置作用有用來對(duì)抗車身橫擺的大的力的抗橫擺裝置支架 9、 9。在圖1和圖4中，配線或配管的路徑如箭頭ll、 ll所示。
如圖4所示，在各中梁7上，在枕梁5的車身長(zhǎng)度方向端部側(cè)的附近 位置上，在側(cè)面形成有開口部12。開口部12通過貫通部10。沿著中梁7 布置的配線或配管通過開口部12而被引入中梁7進(jìn)而貫通部10，然后通 過貫通部10，從貫通部10的車身中央側(cè)的開口端13向底框1的車身中央 側(cè)延伸設(shè)置。即，這些配線及/或配管被布置成通過貫通部10的內(nèi)部并延 伸至枕梁5的車身中央部側(cè)。
圖5 圖7是表示本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的其他實(shí)施方式的附圖，圖5是 表示本發(fā)明的車身結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施方式的仰視圖，圖6是圖5所示的車身 結(jié)構(gòu)的E—E剖面圖，圖7是圖5所示的車身結(jié)構(gòu)的F—F剖面圖。圖5 和圖7作為包括長(zhǎng)度方向的一方端部的局部圖來表示車身結(jié)構(gòu)。
圖5 圖7所示的車身結(jié)構(gòu)與圖10 圖11所示的車身結(jié)構(gòu)相同，是 在車身寬度方向的中央具有一根中梁的實(shí)施方式。圖5 圖7所示的車身 結(jié)構(gòu)，由于關(guān)于中梁和與其相關(guān)的枕梁的結(jié)構(gòu)以外的其他車身結(jié)構(gòu)與圖 1 圖4所示的車身結(jié)構(gòu)沒有改變的地方，所以與圖1 圖4所示的車身結(jié) 構(gòu)相同的構(gòu)成要素和部位標(biāo)記相同的符號(hào)，省略再次的詳細(xì)說明。
圖5 圖7所示的底框21， 一根中梁27與枕梁25在車身寬度方向中 央位置交叉。中梁27貫通枕梁25并延伸，在與枕梁25交叉的部分為貫 通部30。中梁27在貫通部30的位置上通過焊接而被結(jié)合于枕梁25。利用包括貫通部30的部分且中梁27的呈中空的內(nèi)部空間來配置配線或配
管。即，配線或配管通過貫通部30的內(nèi)部并進(jìn)而布置成延伸至枕梁25的 車身中央部側(cè)。枕梁25和中梁27的上表面接合在地板(地板2)的下表 面。在圖5和圖7中，配線或配管的路徑如箭頭31所示。
如圖7所示，在中梁27上，在枕梁25的車身長(zhǎng)度方向端部側(cè)的附近 位置，在其兩側(cè)形成有開口部32、 32。開口部32、 32通過貫通部30。在 中梁27的外側(cè)布置的配線或配管通過開口部32、 32而被引入貫通部30， 然后通過貫通部30，從貫通部30的車身中央側(cè)的開口端33向底框21的
車身長(zhǎng)度方向中央側(cè)延伸設(shè)置。
如圖2和圖6所示，當(dāng)月臺(tái)高度H1比圖9和圖ll所示的月臺(tái)高度 H2低的時(shí)候，在車輛側(cè)地板高度也變低。在地板高度低的車輛中，存在 無(wú)法增大枕梁厚度(車身高度方向的尺寸tl)的傾向。當(dāng)只在枕梁上設(shè)置 沿車身長(zhǎng)度方向延伸的貫通管時(shí)，無(wú)法通過足夠數(shù)量的配線或配管，但根 據(jù)本發(fā)明，可以讓配線或配管通過具有足夠截面大小的中梁來布置。
9
權(quán)利要求
1.一種車身結(jié)構(gòu)，其具有枕梁和中梁，該枕梁沿車身寬度方向設(shè)置在底框的下表面，該中梁與所述枕梁交叉，且朝向車身端部側(cè)沿車身長(zhǎng)度方向延伸設(shè)置，所述車身結(jié)構(gòu)的特征在于，所述中梁從所述枕梁的車身端部側(cè)貫通至車身中央部側(cè)，所述中梁具有從所述枕梁的車身端部側(cè)連通向車身中央部側(cè)的空間。
2. 如權(quán)利要求l所述的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，將與所述枕梁交叉的所述中梁的部分作為內(nèi)部通過配線或配管的貫 通部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，兩根所述中梁在車身寬度方向上排列配置。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于，一根所述中梁配置在車身寬度方向的中央。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于， 所述中梁由角筒狀型材構(gòu)成，且在所述角筒狀型材的側(cè)面設(shè)有用來引入配線及/或配管的開口部。
6. 如權(quán)利要求1所述的車身結(jié)構(gòu)，其特征在于， 在所述枕梁上，在車身寬度方向兩側(cè)設(shè)有空氣彈簧支架和抗橫擺裝置。
7. —種車身結(jié)構(gòu)，其具有枕梁和中梁，該枕梁沿車身寬度方向設(shè)置在 底框的下表面，該中梁與所述枕梁交叉，且朝向所述車身的端部沿車身長(zhǎng) 度方向延伸設(shè)置，所述車身結(jié)構(gòu)的特征在于，所述中梁從車身端部側(cè)延伸至所述枕梁的車身中央部側(cè)， 所述枕梁通過接合所述枕梁和所述中梁而構(gòu)成為遍及所述車身的寬 度方向全長(zhǎng)。
全文摘要
提供一種車身結(jié)構(gòu)，其不會(huì)引起枕梁剛性和強(qiáng)度的降低，且易于對(duì)貫通枕梁的配線或配管進(jìn)行鋪設(shè)處理，其避免了零件數(shù)的增加和地板下結(jié)構(gòu)的復(fù)雜化，能夠?qū)崿F(xiàn)車身制作成本的降低。在底框(1)中使中梁(7、7)相對(duì)于枕梁(5)貫通，將該中梁與枕梁交叉的部分作為貫通部(10)，并利用貫通部的內(nèi)部空間來讓配線或配管(其路徑(11))通過。在貫通部?jī)?nèi)部具有能夠讓足夠量的配線及/或配管通過的矩形中空的空間。由于在枕梁上不必設(shè)置如現(xiàn)在所使用的配線及/或配管專用的貫通管，另外也沒有利用專用貫通管在枕梁上設(shè)置空隙，所以不會(huì)增加加強(qiáng)部件的零件數(shù)，避免了因這種分割而引起的枕梁的剛性和強(qiáng)度的降低，也能夠?qū)崿F(xiàn)制作成本的降低。
文檔編號(hào)B61F1/00GK101559775SQ20081018471
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2008年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月14日
發(fā)明者中村英之, 山本隆久, 川崎健 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所