CN103370258B - 车辆下部结构 - Google Patents

Abstract

本发明获得一种车辆下部结构，其能够通过简单的结构来提高以车辆前后方向为长度方向的框架结构的刚性、强度。车辆下部结构（10）具备：上面板（28），其具有分别被设为朝向车辆下方并且在车宽方向上分离的一对接合面（42、46）；下面板（30），其通过在分别被设为朝向车辆上方的接合面（36、32）上与上面板（28）的各个接合面（42、46）接合，从而与该上面板（28）一起构成了以车辆前后方向为长度方向且为封闭截面的框架结构（20、22）；座椅导轨（66），其以车辆前后方向为长度方向，且被固定在上面板（28）中的构成框架结构（20、22）的封闭截面的上壁（38、40）的部分上。

Description

车辆下部结构

技术领域

本发明涉及一种车辆下部结构。

背景技术

已知一种将座椅导轨（seatrail）安装在如下的托架上的结构，所述托架分别被固定在构成下边梁的内板和地板面板上。（例如，参照日本特开2007-050784号公报）。此外，已知一种将座椅导轨固定在门槛和通道彼此的车宽方向上的对置面上的结构（例如，参照日本特开2006-123731号公报）。而且，还已知一种将门槛内部和门槛外部的、车宽方向外侧的接合部设为上下配合的结构（例如，参照日本特开平5-208688号公报）。此外，还已知一种将门槛内部和门槛外部的、车宽方向内侧的接合部设为上下配合的结构（例如，参照日本实开昭61-125853号公报）。

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于，获得一种能够通过简单的结构来提高以车辆前后方向为长度方向的框架结构的刚性、强度的车辆下部结构。

解决课题的方法

本发明的第一方式所涉及的车辆下部结构具备：上面板，其具有分别被设为朝向车辆下方并且在车宽方向上分离的一对接合面；下面板，其通过在分别被设为朝向车辆上方的接合面上与所述上面板的各个接合面接合，从而与该上面板一起构成了以车辆前后方向为长度方向且为封闭截面的框架结构；座椅导轨，其以车辆前后方向为长度方向，且被固定在所述上面板中的构成所述框架结构的封闭截面的上壁的部分上。

根据上述方式，使上面板和下面板在彼此的接合部上以上下配合的方式接合，从而构成以车辆前后方向为长度方向的封闭截面的框架结构。由于在该封闭截面的框架结构的上壁上固定有座椅导轨，因此提高了该框架结构对于弯曲的刚性、强度。此外，由于框架结构是通过上面板和下面板以上下配合的方式被接合而构成的，因此很难发生因上下方向上的弯曲而引起的接合部的脱落。由此，框架结构尤其针对于上下方向上的弯曲而被加强。

以此方式，在上述方式所涉及的车辆下部结构中，能够通过简单的结构而提高以车辆前后方向为长度方向的框架结构的刚性、强度。而且，能够不再需要用于将座椅导轨固定在车身上的托架等的追加部件。

在上述方式中，还可以采用如下结构，即，还具备凸边部件，所述凸边部件的车辆上端侧被固定在所述上面板的上壁上，且车辆下端侧被固定在所述下面板中的与所述上壁对置的下壁上，通过利用结合件而将所述座椅导轨结合在所述凸边部件上，从而使所述座椅导轨被固定在所述上面板中的构成所述框架结构的上壁的部分上。

根据上述方式，用于结合座椅导轨的凸边部件分别被固定在框架结构中的相互对置的上壁以及下壁上。因此，凸边部件对框架部件的上下壁进行了连接，从而作为抑制该框架部件的封闭截面的变形（崩溃）的加强部件而发挥功能。

在上述方式中，还可以采用如下结构，即，所述上面板的上壁中的固定有所述凸边部件的上端侧的部分、与所述下面板的下壁中的固定有所述凸边部件的下端侧的部分，被设为相互平行。

根据上述方式，凸边部件对于截面崩溃易于维持支撑姿态。由此，凸边部件对框架部件的封闭截面的加强效果较高。

在上述方式中，还可以采用如下结构，即，所述上面板以及下面板中的至少一方在车宽方向上延伸从而构成了车辆地板的至少一部分。

根据上述方式，从上面板以及下面板中的至少某一方起在车宽方向上延伸设置（被一体地形成）有车辆地板中的至少一部分。上述结构是通过使构成框架结构的上面板和下面板采用上下配合的接合结构从而被实现的。由此，在本车辆下部结构中，实现了零件个数的削减、装配工时的削减。

在上述方式中，还可以采用如下结构，即，作为所述框架结构，分别形成有下边梁和中央框架部，所述下边梁位于车辆地板的车宽方向外端侧，所述中央框架部位于车辆地板的车宽方向中央处，车宽方向外侧的座椅导轨被固定在构成所述下边梁的封闭截面的所述上壁上，并且车宽方向内侧的座椅导轨被固定在构成所述中央框架部的封闭截面的所述上壁上。

根据上述方式，中央框架部在车宽方向上被配置在左右下边梁之间，并且在这些各个框架结构中的每一个上固定有座椅导轨。由此，实现了如下结构，即，在被座椅导轨所支承的车辆用座椅的车宽方向上的两侧使框架结构被加强，并且不再需要用于固定座椅导轨的托架。

发明效果

如上文所说明的那样，本发明所涉及的车辆下部结构具有如下优异效果，即，能够提高以车辆前后方向为长度方向的框架结构的刚性、强度。

附图说明

图1为表示本发明的实施方式所涉及的车辆下部结构的图，且为沿着图2中的1-1线的剖视图。

图2为表示本发明的实施方式所涉及的车辆下部结构的俯视图。

图3为表示应用了本发明的实施方式所涉及的车辆下部结构的汽车发生前面碰撞的形态的模式化的侧视图。

图4为模式化地表示构成本发明的实施方式所涉及的车辆下部结构的下边梁发生前面碰撞时的变形形态的立体图。

图5为表示构成本发明的实施方式所涉及的车辆下部结构的下边梁的改变例的长度方向直角剖视图。

图6为表示与本发明的实施方式相比较的比较例所涉及的下边梁结构的长度方向直角剖视图。

具体实施方式

根据图1～图6，对本发明的实施方式所涉及的车辆下部结构10进行说明。另外，在附图中适当标记的箭头标记FR表示车辆前后方向的前方，箭头标记UP表示车辆上下方向的上方，箭头标记RH表示车宽方向的一侧、即在车辆朝向前方的情况下的车辆右侧，箭头标记LH表示车宽方向的另一侧、即在车辆朝向前方的情况下的车辆左侧。在以下的说明中设定为，在没有特别记载而使用前后、上下、左右方向的情况下，表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下、车辆朝向前方的情况下的左右。

在图2中，用模式化的俯视图图示了构成应用了车辆下部结构10的汽车V的车身底部12。如该图所示，车身底部12具有：地板14；前围下部16，其从地板14的前端起被直立设置；后围下部18，其从地板14的后端起被直立设置。此外，在前围下部16的车宽方向两端连续设置有绕向车辆后侧的前侧壁16A，在后围下部18的车宽方向两端延伸设置有绕向车辆前侧的后侧壁18A。根据以上结构，如图2所示，车身底部12作为整体而被形成为浴盆状（侧壁的一部分被切掉的浴盆状）。

地板14作为整体而被形成为大致平板状，且具有左右一对下边梁20和中央框架部22，所述左右一对下边梁20和中央框架部22分别以前后方向为长度方向且作为框架结构。下边梁20被设为，于地板14的车宽方向外端处从前围下部16至后围下部18的框架部件。中央框架部22被设为，于地板14的车宽方向中央部处从前围下部16至后围下部18的框架部件。如图1所示，下边梁20、中央框架部22在与长度方向正交的剖视观察中呈封闭截面结构。此外，如图1及图2所示，在下边梁20的车宽方向外侧设置有冲击吸收部26。

地板14通过上面板28和下面板30这两个部件的上下配合结构的接合而被构成。具体而言，如图1所示，下面板30以包括底壁32和外侧壁34的方式而构成，所述底壁32作为沿着水平面且大致平坦的下壁，所述外侧壁34从底壁32的侧边缘起被直立设置。虽然省略了图示，但从底壁32的前边缘起直立设置有构成前围下部16的前壁的前围前壁，从底壁32的后边缘起直立设置有构成后围下部18的后壁的后围后壁。从外侧壁34的上端起，沿着大致水平面而朝向车宽方向外侧伸出有作为朝上的接合面的外凸缘36。

上面板28作为与底壁32对置的上壁而具有左右一对下边梁上壁38以及中央上壁40。下边梁上壁38及中央上壁40沿着大致水平面而被平坦地形成。因此，下边梁上壁38以及中央上壁40被设置为，与底壁32平行（它们的对置面被设为平行）。

从下边梁上壁38的车宽方向外端起，沿着大致水平面而伸出有作为与外凸缘36接合的朝下的接合面的外凸缘42。此外，从下边梁上壁38的车宽方向内端起垂下有与外侧壁34对置的下边梁内壁44。从下边梁内壁44的下端起，向车宽方向内侧伸出有作为朝下的接合面的内凸缘46，所述内凸缘46与作为朝上的接合面的底壁32相接合。

而且，从中央上壁40的车宽方向两端起，垂下有相互对置的中央侧壁48。在左右中央侧壁48的各个下端处连续设置有，以相互在车宽方向上远离的方式伸出且作为与底壁32接合的朝下的接合面的中央凸缘50。如图2所示，内凸缘46和中央凸缘50的前后端部通过连结凸缘52而被相互连结。虽然省略了图示，但在上面板28的前端直立设置有前围后壁，所述前围后壁与下面板30的前壁对置且构成前围下部16。此外，在上面板28的后端直立设置有后围前壁，所述后围前壁与下面板30的后围后壁对置且构成后围下部18。

而且，如果将上面板28和下面板30以上下配合的方式进行组装，并在使外凸缘36和外凸缘42接合的同时，使内凸缘46、中央凸缘50、连结凸缘52与底壁32接合，则构成了地板14（车身底部12）。在该状态下，左右下边梁20构成了被底壁32、外侧壁34、下边梁上壁38和下边梁内壁44包围的大致四边形（平行四边形）框状的封闭截面。此外，中央框架部22构成了被中央上壁40、左右中央侧壁48和底壁32包围的大致四边形（梯形）框状的封闭截面。

在该实施方式中，通过上面板28和下面板30的接合，从而构成了包括地板14、前围下部16、后围下部18在内的车身底部12的主要部分。此外，在该实施方式中，上面板28、下面板30分别由作为纤维强化塑料的CFRP（carbonfibrereinforcedplastics：碳纤维强化塑料）而构成，各个接合部位通过粘接、熔接或熔敷等而被接合。

此外，如上文所述，在左右下边梁20的车宽方向外侧处设置有冲击吸收部26。冲击吸收部26是以使作为能量吸收部件的EA（EnergyAbsorption）材料54被作为外装材料的外板（侧梁外构件）55所覆盖的方式而构成的。EA材料54于车宽方向内端被固定在从外侧壁34起朝向车宽方向外侧伸出的肋材56上，且从上侧及车宽方向外侧被外板55所覆盖。从上面板28的外凸缘42的车宽方向外端起，朝上直立设置有立凸缘60。另一方面，在外板55中的、从上侧覆盖了EA材料54的部分的车宽方向内端起，朝上直立设置有立凸缘62。立凸缘60和立凸缘62通过粘接等而被接合，从而将外板55固定在车身底部12上。

在下边梁20以及外板55的下部（图1所示的部分）形成有下边梁踏板部58，所述下边梁踏板部58构成了乘员上下车用的开口部的下边缘。立凸缘60和立凸缘62之间的接合部于下边梁踏板部58处被外露翻边饰条（openingtrim）64所被覆。

如图1及图2所示，在上文所说明的车身底部12上固定有座椅导轨66，所述座椅导轨66用于对供乘员落座的未图示的车辆用座椅以使之能够在前后方向上滑动的方式而进行支承。在该实施方式中，车宽方向外侧的座椅导轨66被固定在下边梁20的下边梁上壁38上。此外，车宽方向内侧的座椅导轨66被固定在中央框架部22的中央上壁40上。以下，进行具体说明。

在各个下边梁20的封闭截面内，分别配置有作为凸边部件的凸边螺母68。各个凸边螺母68在下端部具有凸缘68A，且以贯穿底壁32的状态于凸缘68A处与底壁32的下表面粘接。各个凸边螺母68的上端被设为附带阶梯的结构，并且在大径部处与下边梁上壁38的下表面接合且使小径部从下边梁上壁38露出。

通过将作为结合件的螺栓70拧合到凸边螺母68中，从而将各个座椅导轨66结合固定在下边梁上壁38上。在该状态下，下边梁上壁38被夹在凸边螺母68上端的大径部与座椅导轨66之间。通过使各个凸边螺母68的小径部作为隔板而发挥功能，从而抑制了在下边梁上壁38上作用有过大的压缩载荷的情况。

在中央框架部22的封闭截面内，配置有左右座席用的各个凸边螺母68。各个凸边螺母68以贯穿底壁32的状态于凸缘68A处与底壁32的下表面接合。在各个凸边螺母68的附带阶梯的上端侧，在大径部处与中央上壁40的下表面接合且使小径部从中央上壁40露出。通过将螺栓70拧合到凸边螺母68中，从而将各个座椅导轨66结合固定在中央上壁40上。在该状态下，中央上壁40被夹在凸边螺母68上端的大径部与座椅导轨66之间。通过使各个凸边螺母68的小径部作为隔板而发挥功能，从而抑制了在中央上壁40上作用有过大的压缩载荷的情况。

如图2所示，以前后方向为长度方向的各个座椅导轨66，通过在前端侧及后端侧处使螺栓70向凸边螺母68的拧合，从而被固定在车身底部12的框架部（下边梁上壁38、中央上壁40）上。另外，为了防止水等的侵入，也可以采用对座椅导轨66、和外凸缘36进行粘接的方式。此外，也可以在下边梁20的封闭截面内配置块材料，所述块材料包围凸边螺母68并从内侧对该截面进行支承。该块材料可以由纤维强化塑料构成，也可以由铝等的金属材料与凸边螺母68一体地构成。

接下来，对本实施方式的作用进行说明。

在上述结构的车辆下部结构10中，在下边梁20、中央框架部22上，以使长度方向一致的方式而固定有座椅导轨66。因此，作为在前后方向上较长的框架部件的下边梁20、中央框架部22，通过被固定的座椅导轨66从而对于上下方向、车宽方向上的弯曲而被加强（加强刚性）（增加了几何惯性矩）。

此外，在车辆下部结构10中，通过上面板28和下面板30利用上下配合的接合部Jv（外凸缘42与外凸缘36、底壁32与内凸缘46、以及底壁32与中央凸缘50）而被接合，从而形成了下边梁20以及中央框架部22。因此，抑制了应用车辆下部结构10的汽车V的、车身底部12相对于前面碰撞时的载荷的变形。

如果对该点进行补充，则如图3所示，当汽车V发生前面碰撞时，由于下边梁20、中央框架部22的设置高度与碰撞体I的碰撞位置之间的高度差ΔH，从而将在下边梁20、中央框架部22上产生上下方向上的弯矩Mv。对于由该弯矩Mv而产生的上下弯曲，在如图6所示的比较例中有可能会出现如下情况，即，在左右配合的接合部Jh的压缩侧（上侧）将发生接合部的剥落（开口）。即，在封闭截面结构的下边梁100中，由于在结构上采用了下边梁内构件102与下边梁外构件104的左右配合的凸缘的压曲，因此容易发生接合部Jh的剥落。由于该接合部的剥落将成为因封闭截面的崩溃（开放）而引起的弯曲耐力的降低的原因，因此存在对框架自身或接合部进行加强的需求。

与此相对，在车辆下部结构10中，由于如上所述利用通过上下配合的接合部Jv而被接合的上面板28和下面板30从而构成了下边梁20、中央框架部22，因此因弯矩Mv而会产生图4所示的变形。即，由于上下配合的接合部Jv因弯矩Mv而在板厚方向上被弯曲，因此对于上下弯曲而言接合部Jv很难剥落。由此，能够防止或显著地抑制由于接合部Jv的剥落而引起的下边梁20、中央框架部22的截面崩溃，从而能够不再需要实施在上文所述的比较例中所需求的加强。

而且，在车辆下部结构10中，用于将座椅导轨66结合固定在下边梁20、中央框架部22上的凸边螺母68，对构成下边梁20、中央框架部22的封闭截面的对置壁的下边梁上壁38、中央上壁40和底壁32进行连接。由此也使得下边梁20、中央框架部22对于上下弯曲而被加强。

虽然在例如图6所示的比较例中，下边梁内构件102中的上壁102U以及下壁102L通过凸边螺母68而被连接，但是无法获得由凸边螺母68而实现的下边梁100的截面维持效果。与此相对，在车辆下部结构10中，凸边螺母68将上面板28侧的下边梁上壁38、中央上壁40、和下面板30侧的底壁32连接在一起。因此，在车辆下部结构10中，抑制了相对于上下弯曲而使下边梁20、中央框架部22的截面形状发生变形的情况。即，除了实现了由于座椅导轨66的安装而获得的上述加强效果（几何惯性矩的增加）之外，还实现了由凸边螺母68对下边梁20、中央框架部22的截面维持（截面形状的变形防止）所导致的、对于弯曲的加强。特别是，由于下边梁上壁38、中央上壁40与底壁32平行，因此抑制了凸边螺母68相对于下边梁20、中央框架部22的上下方向的弯曲而倾倒或位置偏移的情况（在上下壁之间，维持支撑姿态）。由此，能够获得上文所述的凸边螺母68对下边梁20、中央框架部22的较高的加强效果。

此外，由于在车辆下部结构10中，在下边梁20、中央框架部22上固定有座椅导轨66，因此无需另行设置用于固定座椅导轨66的托架等，从而减少了零件个数进而简化了结构。换言之，在车辆下部结构10中，通过采用将座椅导轨66直接固定在下边梁20、中央框架部22上的结构，从而使该座椅导轨66被用于下边梁20、中央框架部22的加强。

以此方式，在本实施方式所涉及的车辆下部结构10中，能够通过简单的结构来提高以车辆前后方向为长度方向的的下边梁20、中央框架部22的刚性及强度。而且，在车辆下部结构10中，如上文所述，由于通过上下配合的接合部Jv而形成了下边梁20、中央框架部22，因此实现了将该下边梁20、中央框架部22与地板14一体化的结构。即，能够通过上面板28和下面板30的接合而一体地形成地板14的一般部（除下边梁20、中央框架部22之外的部分）、和下边梁20以及中央框架部22，从而有助于零件个数的进一步的削减。

另外，下边梁20、中央框架部22的截面形状并不限定于上述实施方式中的形状，而可以采用各种形状。例如可以采用图5所示的改变例所涉及的结构。在图5所示的改变例中，下边梁80是通过上地板82与下地板84的上下配合的接合而被构成的。

具体而言，下地板84具有：地板面板86，其构成了地板14的一般部；内侧壁88，其从地板面板86的车宽方向外端垂下；下边梁下壁90，其从内侧壁88的下端起朝向车宽方向外侧而延伸设置；外侧壁92，其从下边梁下壁90的车宽方向外端起被直立设置；外凸缘94，其从外侧壁92的上端起朝向车宽方向外侧而延伸设置。另一方面，上地板82具有：下边梁上壁95，其与下边梁下壁90对置；外凸缘96，其从下边梁上壁95的车宽方向外端起朝向车宽方向外侧而延伸设置；内凸缘98，其从下边梁上壁95的车宽方向内端起朝向车宽方向内侧而延伸设置。

而且，通过利用粘接等而将下地板84的外凸缘94与上地板82的外凸缘96接合在一起，从而形成了被内侧壁88、下边梁下壁90、外侧壁92和下边梁上壁95所包围的封闭截面结构的下边梁80。通过将螺栓70拧合到对下边梁下壁90和下边梁上壁95进行连接的凸边螺母68中，从而将座椅导轨66结合固定在下边梁上壁95上。

在具有以该改变例所涉及的下边梁80来代替下边梁20的结构中，也能够根据与上述实施方式相同的作用而取得相同的效果。

另外，虽然在上述实施方式中，列举出车宽方向外侧的座椅导轨66被固定在下边梁20上，并且车宽方向内侧的座椅导轨66被固定在中央框架部22上的示例，但本发明并不限定于此。例如，也可以采用如下的结构，即，车宽方向外侧的座椅导轨66被固定在下边梁20上，并且车宽方向内侧的座椅导轨66经由托架等而被固定在地板14上的结构。又例如，也可以采用如下的结构，即，车宽方向内侧的座椅导轨66被固定在中央框架部22上，并且车宽方向外侧的座椅导轨66经由托架等而被固定在地板14上的结构。

此外，虽然在上述实施方式中，列举出上面板28、下面板30通过CFRP而构成的示例，但本发明并不限定于此。例如，上面板28、下面板30也可以通过钢板等的金属材料而构成。

而且，虽然在上述的实施方式中，列举出作为凸边部件而具备凸边螺母68的示例，但本发明并不限定于此。例如，也可以采用如下结构，即，作为凸边部件而使用圆筒状的凸边并且作为结合件而使用贯穿凸边的螺栓以及与该螺栓拧合的螺母，并且在凸边的上端侧结合座椅导轨66且在该凸边的下端共同结合其他部件。

另外，不言而喻本发明在不脱离其要旨的范围内可以适当变形并实施。

Claims (5)

1.一种车辆下部结构，具备：

上面板，其具有分别被设为朝向车辆下方并且在车宽方向上分离的一对接合面；

下面板，其通过在分别被设为朝向车辆上方的接合面上与所述上面板的各个接合面接合，从而与该上面板一起构成了以车辆前后方向为长度方向且为封闭截面的下边梁；

座椅导轨，其以车辆前后方向为长度方向，且被固定在所述上面板中的构成所述下边梁的上壁的部分上，

其中，所述上面板以及所述下面板被构成为，从构成车辆地板的前端部的前围下部延伸至构成车辆地板的后端部的后围下部。

2.如权利要求1所述的车辆下部结构，其中，

还具备凸边部件，所述凸边部件的车辆上端侧被固定在所述上面板的上壁上，且车辆下端侧被固定在所述下面板中的与所述上壁对置的下壁上，

通过利用结合件而将所述座椅导轨结合在所述凸边部件上，从而使所述座椅导轨被固定在所述上面板中的构成所述下边梁的上壁的部分上。

3.如权利要求2所述的车辆下部结构，其中，

所述上面板的上壁中的固定有所述凸边部件的上端侧的部分、与所述下面板的下壁中的固定有所述凸边部件的下端侧的部分，被设为相互平行。

4.如权利要求1至3中的任意一项所述的车辆下部结构，其中，

所述上面板以及下面板中的至少一方在车宽方向上延伸从而构成了车辆地板的至少一部分。

5.如权利要求1至3中的任意一项所述的车辆下部结构，其中，

形成有以车辆前后方向为长度方向且为封闭截面的中央框架部，所述下边梁和所述中央框架部作为框架结构，所述下边梁位于车辆地板的车宽方向外端侧，所述中央框架部位于车辆地板的车宽方向中央处，

车宽方向外侧的座椅导轨被固定在构成所述下边梁的封闭截面的所述上壁上，并且车宽方向内侧的座椅导轨被固定在构成所述中央框架部的封闭截面的所述上壁上。