CN107206953A - 车辆的端部构造 - Google Patents
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Abstract
使针对碰撞的耐载荷性能提高。本发明的车辆的端部构造具备:梁(2),其沿着车宽度方向延伸;以及连接构造体(3),其将上述梁(2)与车身框架连接,在与车宽度方向垂直的截面中观察时,上述梁(2)具有:相对的第1上表面部(2a)和第1下表面部(2b);第1侧面部(2c),将上述第1上表面部(2a)的一端和上述第1下表面部(2b)的一端连接;以及分别在上述第1上表面部(2a)的另一端和上述第1下表面部(2b)的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第1凸缘部(2d),通过利用上述第1上表面部(2a)和上述第1下表面部(2b)这两者与设于上述连接构造体(3)并向上述梁(2)的内方突出地配置的突出部(6)之间的接合、上述第1凸缘部(2d)与设于上述连接构造体(3)的梁安装构件之间的接合这两种接合中的至少任一者,将上述梁(2)固定于上述连接构造体(3)。
Description
技术领域
本发明涉及用于防止在物体与车辆碰撞时该物体钻入该车辆之下的车辆的端部构造。
背景技术
在例如乘用车和卡车等大型车正面碰撞或者追尾那样的情况下,由于设于双方车辆的横梁等强度构件的设置高度不同,因此乘用车有可能钻入大型车之下。因此,以往,在大型车的前部和后部,设有与乘用车所具备的强度构件的设置高度相配合地配置的下部防护装置。该下部防护装置是车辆的端部构造的一个例子。另外,下部防护装置存在设于车辆的前方的前下部防护装置(Front Underrun Protector:FUP)以及设于车辆的后方的后下部防护装置(Rear Underrun Protector:RUP)。
要求这样的下部防护装置能够防止乘用车向大型车钻入,且使设于乘用车的前部或后部的缓冲区发挥碰撞能量吸收效果。因此,相比于吸收与乘用车碰撞之际所产生的碰撞能量的效果,更要求下部防护装置具有用于产生反作用力的耐载荷性能,该反作用力用于将与大型车碰撞了的乘用车弹开。
在例如专利文献1~3中公开有与下部防护装置有关的技术。这些下部防护装置具有沿着车宽度方向延伸的梁借助支架或撑条(支承件)紧固到车身框架而成的构造。
另外,在专利文献4所公开的下部防护装置中,以俯视时架设在安装于车身框架的框架安装部与安装于梁的梁安装面(主体安装部)之间的方式设有加强构件。由此,谋求耐载荷性能的提高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2005-88740号公报
专利文献2:日本特开2005-225325号公报
专利文献3:日本特开2005-225326号公报
专利文献4:日本特开2004-243984号公报
发明内容
发明要解决的问题
作为评价耐载荷性能的方法,具有以下方法:当在撑条中的梁的安装位置或比该安装位置靠车宽度方向外侧的位置对梁的碰撞面(对象车辆所碰撞的面)施加载荷之际,对最大能够输入什么程度的载荷进行评价。下部防护装置的作为产品的性能取决于耐载荷性能的优劣。因此,期望的是开发一种下部防护装置,其在耐载荷性评价试验中的最大输入载荷在任一碰撞位置都比以往更大。
因此,本发明是鉴于上述问题而做成的,本发明的目的在于提供鉴于上述状况而做成的、可使针对碰撞的耐载荷性能提高的、新的且改良的车辆的端部构造。
用于解决问题的方案
为了解决上述问题,根据本发明的某一观点,可提供一种车辆的端部构造,该车辆的端部构造具备:梁,其沿着车宽度方向延伸;以及连接构造体,其将上述梁与车身框架连接,在与车宽度方向垂直的截面中观察时,上述梁具有:相对的第1上表面部和第1下表面部;第1侧面部,其将上述第1上表面部的一端和上述第1下表面部的一端连接;以及分别在上述第1上表面部的另一端和上述第1下表面部的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第1凸缘部,通过利用上述第1上表面部和上述第1下表面部这两者与设于上述连接构造体并向上述梁的内方突出地配置于所述梁的内方的突出部之间的接合、上述第1凸缘部与设于上述连接构造体的梁安装构件之间的接合这两种接合中的至少任一者,将上述梁固定于上述连接构造体。
也可以是,在上述连接构造体设有上述突出部的情况下,在上述突出部形成有与上述第1侧面部相对的突出侧面部。
也可以是,在梁安装构件设于上述连接构造体且上述梁安装构件与上述第1凸缘部固定的情况下,在与车宽度方向垂直的截面中观察时,上述梁安装构件具有:相对的第2上表面部和第2下表面部;第2侧面部,其将上述第2上表面部的一端和上述第2下表面部的一端连接;以及分别在上述第2上表面部的另一端和上述第2下表面部的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第2凸缘部,上述第1凸缘部和上述第2凸缘部被固定。
也可以是,上述第2侧面部相对于上述第1凸缘部位于车辆前后方向的车内侧。
也可以是,在上述梁安装构件设于上述连接构造体且上述梁安装构件与上述第1凸缘部固定的情况下,在车宽度方向上,在上述梁的开口部的至少与上述连接构造体相对的区域设有第1加强构件,在与车宽度方向垂直的截面中观察时,由上述梁和上述第1加强构件形成闭合截面。
也可以是,在与车宽度方向垂直的截面中观察时,上述第1加强构件具有:相对的第1加强构件上表面部和第1加强构件下表面部;以及第1加强构件侧面部,其将上述第1加强构件上表面部的一端和上述第1加强构件下表面部的一端连接,上述第1加强构件配置于上述梁的内方,上述第1上表面部和上述第1加强构件上表面部被固定,上述第1下表面部和上述第1加强构件下表面部被固定。
也可以是,在上述第1加强构件侧面部形成有相对于上述第1凸缘部向车辆前后方向的车内侧突出的凸部。
也可以是,上述第1加强构件侧面部的至少局部与上述连接构造体抵接。
也可以是,在上述梁的开口部的至少与上述梁安装构件相对的区域设有第2加强构件,在与车宽度方向垂直的截面中观察时,上述第2加强构件具有:相对的第2加强构件上表面部和第2加强构件下表面部;第2加强构件侧面部,其将上述第2加强构件上表面部的一端和上述第2加强构件下表面部的一端连接;以及分别在上述第2加强构件上表面部的另一端和上述第2加强构件下表面部的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第2加强构件凸缘部,上述第2加强构件配置于上述梁的内方,上述第2加强构件凸缘部固定于上述第1侧面部,上述第2加强构件侧面部与上述梁安装构件抵接。
也可以是,在上述梁安装构件设于上述连接构造体且上述梁安装构件与上述第1凸缘部固定的情况下,上述连接构造体还包括以沿着铅垂方向延伸的方式设置的构造体主体部,上述梁安装构件具有:梁安装面,其用于安装上述梁,在车宽度方向外侧的端部具有朝向车辆前后方向的车内侧弯曲的弯曲部;以及主体连接面,其安装于上述构造体主体部且具有在俯视时与上述梁安装面呈直角的面,该车辆的端部构造还以在俯视时架设在上述构造体主体部与上述梁安装面之间的方式设有至少一个第3加强构件。
也可以是,上述弯曲部的曲率半径是50mm~200mm。
也可以是,上述第3加强构件以上述第3加强构件的车辆前后方向长度L1与上述构造体主体部的安装有上述第3加强构件的面的车辆前后方向长度L2之间的比率L1/L2成为0.8以上的方式设置。
也可以是,上述构造体主体部具有在俯视时在车宽度方向上设有开口部的U字状的截面形状,该车辆的端部构造还设有水平截面形状利用上述构造体主体部和上述主体连接面而成为闭合截面的闭合截面部。
也可以是,在沿着铅垂方向设置有多个上述第3加强构件的情况下,在上述闭合截面部的内方设有与上述第3加强构件的顶端部中的、车辆前后方向的后方侧顶端部的位置对准地配置的加强板,上述加强板具有从多个上述第3加强构件中的位于最下侧的上述第3加强构件的上述后方侧顶端部延伸到位于最上侧的上述第3加强构件的上述后方侧顶端部那样的形状。
也可以是,在上述闭合截面部的水平截面中观察时,以填埋上述闭合截面部的内方的空间的方式设有间隔构件,上述间隔构件与上述第3加强构件的至少任一者的设置高度相应地配置。
也可以是,上述车辆的端部构造是下部防护装置。
另外,为了解决上述问题,根据本发明的另一观点,可提供一种车辆的端部构造,该车辆的端部构造具备:梁,其沿着车宽度方向延伸;以及连接构造体,其将上述梁和车身框架连接,上述连接构造体具备:构造体主体部,其以沿着铅垂方向延伸的方式设置;以及梁安装构件,其用于安装上述梁,上述梁安装构件具有:梁安装面,其用于安装上述梁,在车宽度方向外侧的端部具有朝向车辆前后方向的车内侧弯曲的弯曲部;以及主体连接面,其,安装于上述构造体主体部且具有在俯视时与上述梁安装面呈直角的面,该车辆的端部构造还以在俯视时架设在上述构造体主体部与上述梁安装面之间的方式设有至少一个加强构件。
发明的效果
如以上说明那样,根据本发明,可使针对碰撞的耐载荷性能提高。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的下部防护装置的概要图。
图2是用于对下部防护装置的耐载荷性评价方法中的载荷的输入位置进行说明的图。
图3是表示以往的下部防护装置的一个例子的概略结构的剖视图。
图4是表示本发明的第1实施方式的下部防护装置的概略结构的立体图。
图5是该实施方式1的下部防护装置的、图4所示的V-V剖切线处的剖视图。
图6是表示该实施方式1的下部防护装置的第1变形例的概略结构的剖视图。
图7是表示该实施方式1的下部防护装置的第2变形例的概略结构的剖视图。
图8是表示本发明的第2实施方式的下部防护装置的概略结构的立体图。
图9是该实施方式2的下部防护装置的、图8所示的IX-IX剖切线处的剖视图。
图10是表示该实施方式2的下部防护装置的第1加强构件的形状的纵剖视图。
图11是表示该实施方式2的下部防护装置的第1变形例的概略结构的剖视图。
图12是表示该实施方式2的下部防护装置的第2变形例的概略结构的剖视图。
图13是表示该实施方式2的下部防护装置的第3变形例的概略结构的立体图。
图14是该实施方式2的下部防护装置的、图13所示的XIV-XIV剖切线处的剖视图。
图15是表示该实施方式2的下部防护装置的第4变形例的概略结构的剖视图。
图16是表示该实施方式2的下部防护装置的第5变形例的概略结构的立体图。
图17是该实施方式2的下部防护装置的、图16所示的XVII-XVII剖切线处的剖视图。
图18是表示该实施方式2的下部防护装置的第6变形例的概略结构的剖视图。
图19是表示包括加强构件的以往的下部防护装置的一个例子的概略结构的剖视图。
图20是表示该实施方式2的下部防护装置的第7变形例的概略结构的立体图。
图21是该实施方式2的下部防护装置的、图20所示的XXI-XXI剖切线处的剖视图。
图22是表示该实施方式2的下部防护装置的第8变形例的概略结构的剖视图。
图23是表示载荷输入到以往的下部防护装置时下部防护装置的变形的状态的一个例子的图。
图24是表示本发明的第3实施方式的下部防护装置的概略结构的立体图。
图25是该实施方式3的下部防护装置的、图24所示的XXV-XXV剖切线处的剖视图。
图26是表示载荷输入到该实施方式3的下部防护装置时下部防护装置的变形的状态的一个例子的图。
图27是表示该实施方式3的下部防护装置的第1变形例的概略结构的立体图。
图28是表示载荷输入到该第1变形例的下部防护装置时下部防护装置的变形的状态的一个例子的图。
图29是表示该实施方式3的下部防护装置的第2变形例的概略结构的立体图。
图30是表示载荷输入到该第2变形例的下部防护装置时下部防护装置的变形的状态的一个例子的图。
图31是表示该实施方式3的下部防护装置的第3变形例的概略结构的立体图。
图32是表示本发明的第4实施方式的下部防护装置的概略结构的立体图。
图33是该实施方式4的下部防护装置的、图32所示的XXXIII-XXXIII剖切线处的剖视图。
图34是该实施方式4的下部防护装置的、图32所示的XXXIV-XXXIV剖切线处的剖视图。
图35是用于说明针对实验例1的下部防护装置进行的耐载荷性评价试验的试验方法的图。
图36是表示实施例1和比较例1中的压头压入量与输入载荷之间的关系的图表。
图37是用于说明针对实验例2的下部防护装置进行的耐载荷性评价试验的试验方法的图。
图38是表示实施例2和比较例1中的压头压入量与输入载荷之间的关系的图表。
图39是表示实施例7和比较例3中的压头压入量与输入载荷之间的关系的图表。
图40是表示长度L1和加强构件安装面的车辆前后方向长度L2之比和相对于以往的下部防护装置的最大载荷比之间的关系的图表。
具体实施方式
以下,参照附图详细地说明本发明的优选的实施方式。此外,在本说明书和附图中,对具有实质上相同的功能构成的构成要素,通过标注相同的附图标记,省略重复说明。
另外,在本说明书中,对于“车辆前后方向的车外侧”,例如,在车辆的端部构造设于车辆的前方情况下,是指“前方侧”,在将车辆的端部构造设于车辆的后方的情况下,是指“后方侧”。对于“车辆前后方向的车内侧”,是指“车辆前后方向的车外侧”的相反侧。另外,在本说明书中“水平”和“铅垂”不是严格意义上的“水平”和“铅垂”,大致水平和大致铅垂也包含于“水平”和“铅垂”的范畴。另外,本说明书中的“直角”不是严格的直角(90°),大致直角也包含于“直角”的范畴。
《1.下部防护装置的耐载荷性评价》
图1是本发明的一实施方式的下部防护装置的概要图。如图1所示,在大型车V1设有由梁2和连接构造体3构成的下部防护装置1。本实施方式的下部防护装置1是车辆的端部构造的一个例子。图1所示的下部防护装置1设于大型车V1的前方下部,借助连接构造体3安装于车身框架(未图示)。该下部防护装置1不仅设于大型车V1的前方,也设于后方。
如图1所示,对于大型车V1,通常在车辆的前方或后方设有保险杠100。不过,保险杠100被设在了比乘用车V2的框架200高的位置。因此,导致在大型车V1与乘用车V2碰撞了之际保险杠100与框架200不发生正面碰撞而大型车V1爬上乘用车V2。在该情况下,框架200无法吸收从大型车V1受到的冲击能量,乘用车V2的驾驶室可能变形。因此,难以确保搭乘于乘用车V2的乘客的安全。
另一方面,如图1所示,下部防护装置1与和乘用车V2的框架200相同程度的高度相配合地设置。这样一来,大型车V1与乘用车V2在车辆前后方向上碰撞了之际,下部防护装置1与框架200碰撞。由此,乘用车V2不钻入大型车V1的下部,框架200可吸收从大型车V1受到的碰撞能量。因此,可确保搭乘于乘用车V2的乘客的安全。
要求这样的下部防护装置能够防止乘用车V2的钻入,且使乘用车V2所具有的碰撞能量吸收机构发挥作用。即,相比于吸收与乘用车V2碰撞之际产生的碰撞能量的效果,更要求下部防护装置1具有用于产生反作用力的耐载荷性能,该反作用力用于将与大型车V1碰撞了的乘用车V2弹开。无论下部防护装置1的梁2受到碰撞的车宽度方向上的位置如何,都要求该耐载荷性能是高水准的。不过,根据载荷向梁2输入的输入位置,在碰撞时在下部防护装置1产生的变形模式有所不同。因此,要求多个变形模式下的耐载荷性能的提高。
图2是用于对下部防护装置的耐载荷性评价方法中的载荷的输入位置进行说明的图。参照图2,对下部防护装置的耐载荷性能进行评价的方法(耐载荷性评价方法)是对根据向安装到车身框架20的连接构造体3中的梁2的安装位置P1或比安装位置P1靠车宽度方向W的外侧的位置P2输入载荷F而获得的最大输入载荷进行评价的方法。
为了充分获得下部防护装置的耐载荷性能,如上所述,要求与由向各碰撞位置输入载荷而产生的梁2的变形模式分别对应。例如,在载荷F施加于安装位置P1的情况下,在安装位置P1的附近,可能产生梁2的截面走样。为了抑制安装位置P1处的梁2的截面走样,要求抑制梁2的面外变形。另外,在载荷F施加到位置P2的情况下,在位置P2的附近,梁2可能产生弯折。为了避免位置P2的附近处的梁2的弯折,要求抑制梁2的弯曲。
即,下部防护装置的作为产品的性能取决于安装位置P1和位置P2处的耐载荷性能的优劣。因而,耐载荷性能优异的下部防护装置是安装位置P1和位置P2处的最大输入载荷为高水准的下部防护装置。
在此,对以往的下部防护装置的一个例子的结构进行说明。图3是表示以往的下部防护装置50的一个例子的概略结构的剖视图。如图3所示,以往的下部防护装置50具备梁51和支架52。支架52安装于未图示的车辆框架,梁51以在车辆前后方向上处于车外侧的方式安装于支架52。
在这样的梁形状的情况下,若载荷F输入梁碰撞面,则在梁51产生图3的以虚线所示那样的变形。此时,导致在例如图2中的位置P1处产生梁51的截面走样。另外,若在图2中的位置P2处产生这样的变形,则导致梁51的反碰撞面、支架52在梁51与支架52之间的紧固部附近以向梁51的内方挠曲的方式变形。
在产生这样的变形的情况下,导致输入载荷变大并且该变形持续进展。因此,相比于梁的截面本来应该具有的强度,梁的截面的强度明显变小。即,无法充分地发挥出下部防护装置的耐载荷性能。
因此,本发明人进行了深入研究,结果发明了在以下的各实施方式的说明中所示的下部防护装置。本实施方式所示的下部防护装置在任一碰撞位置都能使耐载荷性能比以往提高。以下,对各实施方式的下部防护装置进行说明。
此外,本实施方式中的下部防护装置是车辆的端部构造的一个例子,但本发明并不限定于该例子。例如铁道车辆中的、用于防止乘用车等物体卷入的排障装置也是本发明的车辆的端部构造的一个例子。在本实施方式中,对下部防护装置进行说明,但本发明的车辆的端部构造也可适用于其他车辆和可自行移动的机械。其他车辆和可自行移动的机械包括例如二轮车辆、公共汽车或牵引车等大型车辆、拖车、铁道车辆、建筑机械、矿山机械、农业机械、通用机械以及船舶等。另外,形成用于构成本发明的车辆的端部构造的各构件的材料除了钢板之外,也可以是铝、钛、或者不锈钢等金属板。另外,形成各构件的材料的材质也可以是由合金、金属和树脂形成的复合材料、或碳纤维等。
《2.第1实施方式》
图4是表示本发明的第1实施方式的下部防护装置1的一个例子的概略结构的立体图。如图4所示,本实施方式的下部防护装置1包括:梁2,其沿着车宽度方向W延伸;连接构造体3,其用于将梁2与车身框架20连接。本实施方式的连接构造体3例如是撑条4。此外,在其他实施方式中,连接构造体3也可以是安装于撑条的支架。该支架在其他实施方式中也是梁安装构件的一个例子。在车辆的前方和后方中的至少任一者设置左右一对这样的连接构造体3。梁2以架设在左右一对连接构造体3的方式设置。如上述那样,形成这样的梁2的材料的材质并不限于钢材,也可以是由各种金属、合金、金属和树脂形成的复合材料、或碳纤维等。梁2要求耐载荷性能,因此,优选由强度较高的材料形成。
一对撑条4以沿着铅垂方向V延伸的方式形成,具有在俯视时形成为U字状的部分和朝向梁2的内方突出的突出部6。另外,一对撑条4以开口面4a在车宽度方向W的内侧彼此相对的方式隔开间隔地配置。在一对撑条4的开口面4a的局部以覆盖开口的方式设有框架安装板5。该框架安装板5焊接于撑条4。在框架安装板5形成有螺栓孔21。框架安装板5借助该螺栓孔21而被螺栓紧固于车身框架20。由此,撑条4被固定于车身框架20。此外,在本实施方式中,连接构造体3由撑条4和框架安装板5构成。
图5是本实施方式的下部防护装置1的、图4所示的V-V剖切线处的剖视图。此外,在图5中,以虚线表示由载荷的输入而引起的各构件的变形的情景。如图5所示,本实施方式的梁2具有:在与车宽度方向W垂直的截面中观察时相对的第1上表面部2a和第1下表面部2b;第1侧面部2c,其将第1上表面部2a的一端和第1下表面部2b的一端连接。在本实施方式中,第1上表面部2a和第1下表面部2b分别水平地设置。另外,第1侧面部2c形成为与第1上表面部2a和第1下表面部2b这两者垂直,具有铅垂面。另外,在第1上表面部2a的另一端(没有设置第1侧面部2c的一侧的一端)和第1下表面部2b的另一端(没有设置第1侧面部2c的一侧的一端)设有向铅垂方向V的外方突出的一对第1凸缘部2d。具体而言,一对第1凸缘部2d的一者以在第1上表面部2a的另一端向铅垂方向V的上方突出的方式形成,一对第1凸缘部2d的另一者在第1下表面部2b向铅垂方向V的下方突出的方式形成。即,在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,本实施方式的梁2具有所谓的帽形状。
即,在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,本实施方式的梁2具有所谓的帽形状。另外,如图5所示,在梁2的第1上表面部2a的中央部分和第1下表面部2b的中央部分形成有螺栓孔8。
另外,如图4和图5所示,撑条4的突出部6具有:突出上表面部6a,其以与第1上表面部2a相对的方式形成;突出下表面部6b,其以与第1下表面部2b相对的方式形成。在本实施方式中,突出部6的顶端接近第1侧面部2c。另外,第1上表面部2a和突出上表面部6a处于接触了的状态,且第1下表面部2b和突出下表面部6b处于接触了的状态。另外,在突出上表面部6a的中央部分和突出下表面部6b的中央部分分别形成有螺栓孔7。突出部6利用螺栓22穿过螺栓孔7和螺栓孔8而与第1上表面部2a和第1下表面部2b固定。由此,梁2借助撑条4安装于车身框架20。
本实施方式的下部防护装置1如以上这样构成。根据该结构,突出部6配置于具有开截面的梁2的内方,与第1上表面部2a和第1下表面部2b固定。由此,由于碰撞而被施加的载荷F作为剪切力沿着面内方向从第1上表面部2a和第1下表面部2b向突出部6传递。这样一来,施加到梁2的第1侧面部2c的载荷经由第1上表面部2a和第1下表面部2b向撑条4传递,因此,施加于第1侧面部2c的负担减少。因而,能够抑制梁2的局部的截面的变形的进展,另外,能够抑制输入载荷的分散。其结果,能够使耐载荷性评价试验中的最大载荷值比以往大,可使下部防护装置的耐载荷性能提高。即,能够使针对向图2所示的梁2的安装位置P1处的梁2的碰撞面(第1侧面部6c的车外侧的面)输入的载荷的耐载荷性能提高。
另外,在上述实施方式中,梁2具有一对第1凸缘部2d。另一方面,梁2的载荷输入点附近的第1上表面部2a和第1下表面部2b的反载荷输入端成为大致拉伸变形。因此,在不具有第1凸缘部2d的梁2由强度较高且延展性较低的高张力钢材形成的情况下,在第1上表面部2a和第1下表面部2b中的至少任一者会产生端部断裂,因此,存在耐载荷性能的提高效果比设想的效果低的可能性。因此,通过在梁2形成有第1凸缘部2d,能够抑制上述的端部断裂。
以上,对本实施方式的下部防护装置1进行了说明,但本发明并不限定于该例子。例如撑条4的形状并不限定于在上述实施方式进行了说明的例子。优选的是,例如撑条4的突出部6的顶端如上述那样接近梁2的第1侧面部2c。不过,突出部6的顶端的在梁2的内方的位置或形状也可以根据所要求的耐载荷性能、梁形状等来适当变更。
(第1变形例)
图6是表示本实施方式的下部防护装置1的第1变形例的概略结构的剖视图。如图6所示,也可以设置将突出上表面部6a的顶端和突出下表面部6b的顶端连接的突出侧面部6c。在该情况下,突出侧面部6c也可以设于与第1侧面部2c的内侧的面抵接的位置。在该情况下,在输入了载荷之际,可抑制第1侧部2c的变形,并且可抑制突出部6的面外变形(例如,突出上表面部6a或突出下表面部6b的面外变形)。因而,能够使耐载荷性能进一步提高。
(第2变形例)
另外,在上述实施方式中梁2具有一对第1凸缘部2d,但也可以是,在梁2没有形成第1凸缘部2d。图7是表示本实施方式的下部防护装置1的第2变形例的概略结构的剖视图。即使是该情况下,也能够一定程度抑制梁2的变形,能够使下部防护装置的耐载荷性能提高。不过,如上所述,在没有形成第1凸缘部2d的梁2由强度较高且延展性较低的高张力钢材形成的情况下,在第1上表面部2a和第1下表面部2b中的至少任一者会产生端部断裂,因此,存在耐载荷性能的提高效果比设想的效果低的可能性。因此,出于抑制上述那样的端部断裂的观点,优选在第1上表面部2a和第1下表面部2b中分别形成有第1凸缘部2d。
另外,在上述实施方式中,第1上表面部2a和突出上表面部6a这两者以及第1下表面部2b和突出下表面部6b这两者利用螺栓22固定,但螺栓孔7和螺栓孔8的位置并不限定于在上述实施方式中进行了说明的例子。也可以根据梁2的形状或撑条4的形状,在其他位置固定两零部件。另外,也可以利用例如焊接固定两零部件来代替螺栓固定。不过,由于使用螺栓而仅单独更换受损的梁2变得容易,因此,维护性提高。
另外,上述实施方式中,突出部6形成为与第1上表面部2a和第1下表面部2b接触,但突出部6与第1上表面部2a和第1下表面部2b也可以不接触。突出部6与第1上表面部2a和第1下表面部2b固定即可。另外,突出部6的从梁2的开口部向梁2的内方的插入长度并没有特别限定。例如,突出部6的顶端也可以不必与第1侧面部2c抵接。不过,在突出部6的插入长度较短的情况下,存在第1上表面部2a和第1下表面部2b中的至少任一者在载荷输入时产生面外变形的可能性。因此,优选突出部6的插入长度尽可能大。
另外,在上述实施方式中,撑条4以与梁2的第1凸缘部2d接触的方式设置,但撑条4和第1凸缘部2d也可以不必接触。不过,在撑条4和第1凸缘部2d抵接的情况下,在载荷输入时载荷从第1凸缘部2d向撑条4传递。由此,向撑条4传递的载荷变大,因此,能够使耐载荷性能提高。
另外,在上述实施方式中,撑条4由一个零部件构成,但也可以是由多个零部件构成的组装体。只要撑条4形成有可配置于梁2的内方的突出部6即可,对撑条4的构造并没有特别限定。
以上,对本发明的第1实施方式的下部防护装置1进行了说明。
《3.第2实施方式》
接下来,对本发明的第2实施方式的下部防护装置1进行说明。
图8是表示本发明的第2实施方式的下部防护装置1的概略结构的立体图。对于作为下部防护装置1的基本的构成要素的、梁2、撑条4、框架安装板5以及车身框架20的功能,与本发明的第1实施方式相同,因此,省略说明。此外,本实施方式的撑条4与本发明的第1实施方式的不同在于,不具有突出部6地以沿着铅垂方向V延伸的方式形成。
如图8所示,在一对撑条4的与开口面4a相对的面设有L字形的支架10。支架10由平板状的撑条安装部10a和与撑条安装部10a垂直的平板状的梁安装部10b构成。撑条安装部10a固定于撑条4的侧面。另外,梁安装部10b以与梁2的背面(反碰撞面)抵接那样的朝向被固定。此外,在本实施方式中,支架10是梁安装构件的一个例子,是连接构造体3的一部分。
图9是本实施方式的下部防护装置1的、图8所示的IX-IX剖切线处的剖视图。如图9所示,在梁2与支架10之间设有覆盖梁2的背面的全部或局部的第1加强构件9。在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,由梁2和第1加强构件9形成闭合截面。在图9所示的例子中,第1加强构件9以沿着车宽度方向W延伸的方式形成为矩形形状。
另外,如图9所示,在支架10的梁安装部10b形成有螺栓孔11。另外,在第1加强构件9形成有用于固定第1凸缘部2d和支架10的、与螺栓直径相应的螺栓孔12。图10是表示本实施方式的下部防护装置的第1加强构件的形状的纵剖视图。如图10所示,梁2、支架10以及第1加强构件9利用未图示的螺栓穿过螺栓孔12而被紧固。
本实施方式的下部防护装置1如以上这样构成。根据该结构,梁2具有帽形状,梁2和支架10在向铅垂方向V的外方突出的第1凸缘部2d处被固定。由此,由于载荷F的输入,产生使第1凸缘部2d的顶端向碰撞面侧旋转那样的、以图中的点C为旋转中心的转矩M1。此时,被固定在第1凸缘部2d的第1加强构件9的端部、支架10的端部也产生向碰撞面侧旋转那样的变形。
这样的转矩M1是与以使第1加强构件9、支架10向梁2的内方挠曲的方式起作用的转矩M2反向的转矩。因此,转矩M1和转矩M2相互抵消,第1加强构件9、支架10的向梁内方的挠曲被抑制。
由此,与以往相比,能够抑制比梁2的安装位置靠外侧的位置P2的周边的、针对输入载荷的梁2的局部的截面变形。其结果,能够使位置P2处的耐载荷性评价试验中的最大载荷值比以往大。因而,可使下部防护装置的耐载荷性能提高。
以上,对本实施方式的下部防护装置1进行了说明,但本发明并不限定于该例子。例如,支架10、撑条4以及第1加强构件9的形状并不限定于在上述实施方式中进行了说明的例子。这些构件的形状可根据车身框架20的形状或所要求的下部防护装置1的性能来适当变更。例如,在上述实施方式中,平板状的第1加强构件9设为与第1凸缘部2d接触,但也可以是,第1加强构件9设于梁2的内方(例如,梁2的上表面部2a与下表面部2b之间)。即,第1加强构件9以在与车宽度方向W垂直的截面中观察时由梁2和第1加强构件9形成闭合截面的方式设于梁2的开口部即可。由此,能够使耐载荷性能提高。随后论述这样的第1加强构件9的变形例。
另外,在上述实施方式中,梁2和支架10利用螺栓23固定,但设于这些构件的螺栓孔的位置并不限定于在上述实施方式中进行了说明的例子。另外,也可以利用焊接固定两零部件来代替螺栓固定。不过,由于使用螺栓而仅单独更换受损的梁2变得容易,因此,维护性提高。
(第1变形例)
另外,在上述实施方式中,设为在梁2的背面侧(反碰撞面侧)设有第1加强构件9的结构,但本发明并不限定于该例子。也可以是,例如,在下部防护装置1不设置第1加强构件9而是梁2直接安装于支架10的结构。图11是表示本实施方式的下部防护装置1的第1变形例的概略结构的剖视图。如图11所示,即使是梁2直接安装于支架10的结构,也能够与上述实施方式同样地抑制各构件的向梁2的内方的挠曲。因而,能够使下部防护装置的耐载荷性能提高。
(第2变形例)
另外,在上述实施方式的下部防护装置的第1变形例中,设为梁2安装于支架10的结构,但本发明并不限定于该例子。也可以是,例如,在下部防护装置1不设置支架10而是梁2直接安装于撑条4的结构。图12是表示本实施方式的下部防护装置1的第2变形例的概略结构的剖视图。即使是梁2直接安装于撑条4的结构,也能够与上述实施方式同样地抑制各构件的向梁2的内方的挠曲。因而,能够使下部防护装置的耐载荷性能提高。
另外,不管第1变形例和第2变形例所示那样的连接构造体3的结构(支架10或撑条4)如何,优选的是,梁2具有帽形状,梁2和连接构造体3在第1凸缘部2d处被固定。由此,能够使下部防护装置的耐载荷性能提高。不过,通过还设置第1加强构件9,能够使耐载荷性能更加提高。因此,优选第1加强构件9设于下部防护装置1。
(第3变形例)
另外,为了使用第1加强构件9来更有效地使耐载荷性能提高,要求使第1加强构件9的形状或配置更讲究。在例如图9所示的下部防护装置1中,与以往相比,能够抑制向梁内方的变形。然而,第1上表面部2a和第1下表面部2b在第1凸缘部2d附近容易向截面内侧变形。因此,本发明人对第1加强构件9的形状或配置进一步进行深入研究,开发了以下说明的下部防护装置1。
图13是表示本实施方式的下部防护装置1的第3变形例的概略结构的立体图,图14是XIV-XIV剖切线处的剖视图。如图14所示,在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,本变形例的第1加强构件9具有U字的截面形状,该U字的截面形状具有:相对的第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b;以及第1加强构件侧面部9c,其将第1加强构件上表面部9a的一端和第1加强构件下表面部9b的一端连接。
在该第1加强构件9中,第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b与第1上表面部2a和第1下表面部2b分别利用例如焊接等进行接合。另外,由梁2和第1加强构件9形成闭合截面。另外,在图13和图14所示的例子中,第1加强构件侧面部9c以与支架10的梁安装部10b接触的方式配置。通过如此配置第1加强构件9,能够产生阻碍第1上表面部2a和第1下表面部2b的在第1凸缘部2d附近的向截面内侧的变形的作用。此外,第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b与第1上表面部2a和第1下表面部2b的固定方法并不限定于焊接。
另外,如图14所示,优选以第1加强构件侧面部9c位于第1凸缘部2d侧的方式配置第1加强构件9。优选的是,例如,以第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b的、没有设置第1加强构件侧面部9c的一侧的端部相对于第1加强构件侧面部9c位于车辆前后方向L的车外侧的方式设置。由此,产生使第1加强构件侧面部9c向截面内侧变形的转矩M3,产生第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b欲向截面外侧变形的作用。因而,能够进一步抑制第1上表面部2a和第1下表面部2b的向截面内侧的变形。其结果,可使耐载荷性能进一步提高。
此外,第1加强构件9的截面形状并不限定于图13和图14所示的U字形状。即,第1加强构件9具有:相对的第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b;第1加强构件侧面部9c,其将第1加强构件上表面部9a的一端和第1加强构件下表面部9b的一端连接,且第1加强构件上表面部9a和第1上表面部2a、以及第1加强构件下表面部9b和第1下表面部2b被分别固定,只要如此,就能够使耐载荷性能提高。即使是例如在第1加强构件侧面部9c设有凹部(未图示)的构造,也能够享有同样的效果。
(第4变形例)
另外,优选第1加强构件侧面部9c与支架10的梁安装部10b抵接。由此,能够进一步抑制第1加强构件9和梁安装部10b的面外变形。因而,可使耐载荷性能进一步提高。此外,只要第1加强构件侧面部9c的局部与梁安装部10b抵接,就能产生上述那样的抑制面外变形的效果。图15是表示本实施方式的下部防护装置1的第4变形例的概略结构的剖视图。如图15所示,也可以是,第1加强构件9在第1加强构件侧面部9c的中央部分还设有第1加强构件凸部9d。通过该第1加强构件凸部9d与梁安装部10b抵接,能够获得抑制第1加强构件9和梁安装部10b的面外变形的效果。另外,出于阻碍第1上表面部2a和第1下表面部2b的在第1凸缘部2d附近的向截面内侧的变形的观点,优选第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b配置于第1凸缘部2d的附近。
(第5变形例)
另外,若向图9所示的本实施方式的梁2输入载荷,则梁安装部10b呈波状变形。由此,面外变形被诱发,因此,成为阻碍耐载荷性能提高的主要原因。因此,本发明人对梁安装部10b的形状进一步进行深入研究,开发了以下说明的下部防护装置1。
图16是表示本实施方式的下部防护装置1的第5变形例的概略结构的立体图,图17是XVII-XVII剖切线处的剖视图。如图17所示,在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,本变形例的支架10的梁安装部10b的形状成为大致帽形截面形状。在图16和图17所示的例子中,梁安装部10b具有:第2上表面部10c和第2下表面部10d;第2侧面部10e,其将第2上表面部10c的一端和第2下表面部10d的一端连接;一对第2凸缘部6f,其在第2上表面部10c的另一端和第2下表面部10d的另一端(没有设置第2侧面部10e的一侧的端)以向铅垂方向V的外方突出的方式形成。第2凸缘部10f和第1凸缘部2d利用例如螺栓(未图示)紧固。由此,梁2和支架10被固定。此外,梁2与支架10的固定方法并不限定于螺栓紧固。另外,在图16和图17所示的例子中,第2上表面部10c和第2下表面部10d以相对于水平面倾斜的方式形成,而第2上表面部10c和第2下表面部10d的相对于水平面的倾斜角度可根据所要求的耐载荷性能、周围的富余来适当变更。
在这样的支架10中,梁安装部10b具有大致帽形截面,从而与平板状的梁安装部相比,截面刚度和强度增加。因此,能够阻碍在支架10产生的波状的面外变形。另外,如图17所示,在梁安装部10b产生的转矩M2和在第1凸缘部2d产生的转矩M1成为反向,从而能够获得阻碍彼此的变形的效果。由此,可使耐载荷性能提高。
另外,在梁安装部10b具有大致帽形截面的情况下,如图17所示,期望的是第2侧面部6e位于比梁2的开截面靠车内侧(相对于第1凸缘部2d而言车辆前后方向L的车内侧)的位置。通过将梁安装部10b设为该形状,能够增大在与车宽度方向W垂直的截面中观察时由梁2和支架10形成的闭合截面的截面积。由此,梁2的弯曲刚度和强度增加,因此,可使耐载荷性能提高。
另外,在梁安装部10b具有大致帽形截面的情况下,撑条安装部10a和梁安装部10b也可以是不同构件。不过,在该情况下,导致成本增加了用于组装撑条安装部10a和梁安装部10b的成本。因此,优选撑条安装部10a和梁安装部10b成形为一体物的支架10。
(第6变形例)
另外,在梁安装部10b具有大致帽形截面的情况下,也可以还在梁2的内方设有第1加强构件9。图18是表示本实施方式的下部防护装置1的第6变形例的概略结构的剖视图。如图18所示,优选在第1加强构件侧面部9c设有朝向梁安装部10b的第2侧面部6e(相对于第1凸缘部2d而言车辆前后方向L的车内侧)突出的第1加强构件凸部9d。即,优选的是,在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,第1加强构件9具有:相对的第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b;以及第1加强构件侧面部9c,其将第1加强构件上表面部9a的一端和第1加强构件下表面部9b的一端连接,第1加强构件侧面部9c的局部向第2侧面部6e突出。在该形态中,能够增大在与车宽度方向W垂直的截面中观察时由梁2和第1加强构件9形成的闭合截面的截面积。由此,能够提高梁2的弯曲刚度和强度,可使耐载荷性能提高。另外,如上所述,进一步优选第1加强构件侧面部9c的局部与第2侧面部6e抵接。由此,能够抑制第1加强构件9和梁安装部10b的面外变形。另外,出于阻碍第1上表面部2a和第1下表面部2b的、在第1凸缘部2d附近的向截面内侧的变形的观点,优选第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b配置于第1凸缘部2d的附近。
(第7变形例)
以往的下部防护装置60也存在设有图19所示那样的帽形加强构件63的下部防护装置。帽形加强构件63具有相对的上表面部63a和下表面部63b,以架设在矩形截面的梁61的碰撞面和反碰撞面的方式配置。由此,加强抑制碰撞面和反碰撞面的变形。
在梁安装部10b具有大致帽形截面的情况下,图19所示那样的加强构件也可以设于由梁2和梁安装部10b形成的闭合截面的内侧。
图20是表示本实施方式的下部防护装置1的第7变形例的概略结构的立体图,图21是XXI-XXI剖切线处的剖视图。如图21所示,在与车宽度方向W垂直的截面中观察时,第2加强构件90具有:相对的第2加强构件上表面部90a和第2加强构件下表面部90b;第2加强构件侧面部90c,其将第2加强构件上表面部90a的一端和第2加强构件下表面部90b的一端连接;一对第2加强构件凸缘部90e,其在第2加强构件上表面部90a的另一端和第2加强构件下表面部90b的另一端(没有设置第2加强构件侧面部90c的一侧的端)以向铅垂方向V的外方突出的方式形成。第2加强构件90的第2加强构件侧面部90c位于比梁2的开截面靠车内侧(相对于第1凸缘部2d而言车辆前后方向L的车内侧)的位置。另外,第2加强构件凸缘部90e和第1侧面部2c利用例如焊接等固定。此外,第2加强构件凸缘部90e与第1侧面部2c的固定方法并不限定于焊接。另外,在图21所示的例子中,第2加强构件上表面部90a和第2加强构件下表面部90b以相对于水平面倾斜的方式形成,但第2加强构件上表面部90a和第2加强构件下表面部90b的相对于水平面的倾斜角度可根据所要求的耐载荷性能、梁形状等来适当变更。
通过设置这样的第2加强构件90,可进行支承碰撞面(第1侧面部2c)这样的加强。而且,能够增大在与车宽度方向W垂直的截面中观察时的截面积,因此,能够提高梁2的弯曲刚度和强度。由此,可兼顾下部防护装置1的轻量化和耐载荷性能的提高。此外,在图21所示的例子中,第2加强构件90的第2加强构件侧面部90c以与梁安装部10b的第2侧面部10e接触的方式配置,但两者也可以完全不接触。即,也可以是,在可进行支承碰撞面的加强的范围内在第2加强构件侧面部90c与第2侧面部6e之间设有间隙。不过,如上所述,为了抑制第2加强构件90和梁安装部10b的面外变形,优选第2加强构件侧面部90c与第2侧面部6e抵接。
另外,在设置图18所示的第1加强构件凸部9d的情况下,或在设置具有图21所示的帽形截面的第2加强构件90的情况下,需要避免撑条4与第2加强构件90之间的干涉。为了避免干涉,既可以在撑条4设置用于避免其与第2加强构件90之间的干涉的凹部(未图示),或也可以设置缺口(未图示)。另外,也可以在撑条4设置由独立于撑条4的构件形成的凹部。不过,在设有缺口的情况下,撑条4的强度可能降低。另外,在撑条4的凹部由别的构件形成的情况下,需要对撑条4与该凹部进行组装,因此,成本增加。因此,于在撑条4设置凹部的情况下,优选撑条4和凹部形成为一体。
另外,图21所示的形态(称为本形态)中的第1侧面部2c的以梁安装面10b为起点的沿车辆前后方向L的突出距离D2与图19所示的形态(称为以往形态)中的矩形截面的梁61的以梁安装面62为起点的沿车辆前后方向L的突出距离D1相同。此时,对于在与车宽度方向W垂直的截面中观察时由梁2和梁安装面10b包围而形成的闭合截面的截面积,本形态的该闭合截面的截面积比以往形态的该闭合截面的截面积大。即,于在第1侧面部2c的在车辆前后方向L的位置存在制约的情况下,能够打破该制约而增大由梁2和梁安装面10b包围而形成的闭合截面的面积。
(第8变形例)
图22是表示本实施方式的下部防护装置1的第8变形例的概略结构的剖视图。参照图22,在由梁2和梁安装面10b形成的闭合截面的截面积与图19所示的以往形态的由矩形截面梁61形成的闭合截面的截面积相同的情况下,本形态的突出距离D2比以往形态的突出距离D1短。即,能够确保耐载荷性能,且下部防护装置的尺寸比以往紧凑。因而,能够谋求轻量化,另外,能够使车辆设计的自由度提高。
以上,对本发明的第2实施方式的下部防护装置1进行了说明。
在上述的第1实施方式和第2实施方式中,梁2具有帽形状,梁2以第1侧面部2c位于车辆前后方向L的车外侧的方式固定于连接构造体3。也就是说,第1侧面部2c成为碰撞面。
此时,也可以是,通过例如第1实施方式所示那样第1上表面部2a和第1下表面部2b中的至少任一者与向梁2的内方突出的突出部6接合,从而梁2固定于连接构造体3。另外,也可以是,通过例如第2实施方式所示那样第1凸缘部2d和连接构造体3被接合,从而梁2固定于连接构造体3。另外,梁2和连接构造体3也可以利用第1实施方式或第2实施方式中的各接合来进行固定。
例如,为了使梁2的安装位置P1的耐载荷提高,如第1实施方式那样连接构造体3配置于梁2的内方。由此,能够抑制上述安装位置处的截面走样。另外,为了使梁2的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2的耐载荷提高,如第2实施方式那样连接构造体3以与梁2的第1凸缘部2d接触的方式配置。由此,能够抑制梁2的弯折。如此,能够根据想要使耐载荷提高的碰撞形态来选择第1实施方式和第2实施方式中的任一者或两者。即,能够使下部防护装置1的所期望的耐载荷性能提高。
此外,本发明并不限定于在上述实施方式中进行了说明的例子。例如,在上述实施方式中,第1上表面部2a和第1下表面部2b分别水平,但第1上表面部2a和第1下表面部2b中的至少任一者也可以不是水平状态。例如,也可以是,根据所要求的耐载荷性能,以使第1侧面部2c与第1上表面部2a之间的夹角和第1侧面部2c与第1下表面部2b之间的夹角分别成为钝角的方式将第1上表面部2a和第1下表面部2b设置成倾斜了的状态。在该情况下,也能够使耐载荷性能比具备矩形截面梁的下部防护装置提高。
《4.第3实施方式》
接下来,对本发明的第3实施方式的下部防护装置1进行说明。
图23是表示载荷输入到以往的下部防护装置71时下部防护装置71的变形的状态的一个例子的图。如图23所示,以往的下部防护装置71例如具备:连接构造体72(例如撑条和支架),其安装于车辆框架;梁73,其沿着车宽度方向W延伸,安装于连接构造体72的梁安装面;以及加强构件74,其以架设在连接构造体72和梁73之间的方式设置。通过设置该加强构件74,谋求了耐载荷性能的提高。
然而,如图23所示,在将连接构造体72的梁安装面形成为平板状的情况下,若载荷F输入到梁73的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置,则应力集中于梁安装面的顶端的边缘。由此,导致梁73在该边缘弯折。这样一来,导致梁73的截面走样,因此,难以充分地发挥耐载荷性能。本发明人进行了深入研究的结果,开发了以下说明的本实施方式的下部防护装置1。
图24是表示本发明的第3实施方式的下部防护装置1的概略结构的立体图。如图24所示,本实施方式的下部防护装置1具备:帽形截面的梁2,其沿着车宽度方向W延伸;以及连接构造体3,其用于将梁2安装于车身框架20。梁2借助连接构造体3固定于车身框架20。本实施方式中的连接构造体3具有:撑条4,其以沿着铅垂方向V延伸的方式形成;L字形的支架10,其设于梁2与撑条4之间;以及第3加强构件15。此外,在图24所示的例子中,梁2在与车宽度方向W垂直的截面中观察时单独具有闭合截面形状,但梁2也可以具有帽形截面。
图25是本实施方式的下部防护装置1的、图24所示的XXV-XXV剖切线处的剖视图。如图24和图25所示,撑条4形成为俯视呈U字状。以撑条4的开口部朝向车宽度方向W的内侧的方式设置。撑条4的开口部的局部由支架10的车身框架侧的面10a(相当于撑条安装面10a)覆盖,支架10的车身框架侧的面10a的顶端在撑条4的侧壁部4c的外侧利用例如焊接固定。另外,支架10的与车身框架侧的面10a呈直角的面即用于安装梁2的面(以下称为“梁安装面10b”)利用例如焊接固定于撑条4的背面4b。由此,支架10与撑条4固定,由支架10的车身框架侧的面10a和撑条4形成水平截面形状成为闭合截面的部分(以下称为“闭合截面部3b”)。支架10也可以固定于撑条4的侧壁部4c。在该情况下,没有由支架10和撑条4形成的闭合截面部3b。不过,通过形成闭合截面部3b,能够抑制在碰撞之际由在撑条4产生的扭矩导致的撑条4的变形。因而,优选的是,如图25所示,以形成闭合截面部3b的方式设置支架10和撑条4。
另外,参照图24,在撑条4的上部设有用于安装车身框架(未图示)的框架安装板5。框架安装板5利用例如焊接固定于撑条4。另外,框架安装板5利用螺栓与车身框架紧固。由此,连接构造体3被固定于车身框架。
参照图25,在支架10的梁安装面10b的车宽度方向W的外侧的顶端部分设有向车辆前后方向L的后方弯曲的弯曲部16。优选该弯曲部16的面内的曲率半径是50mm~200mm。在曲率半径低于50mm的情况下,梁2以较小的曲率变形,因此,相对于梁2的应力集中难以缓和,难以获得抑制梁2的弯折的效果。另一方面,在曲率半径超过200mm的情况下,曲率较大,因此,难以获得弯曲部16的效果,与没有设置弯曲部16部的情况同样地,梁2在梁安装面10b的顶端的边缘处发生应力集中。此外,梁安装面10b和梁2利用例如螺栓紧固。由此,梁2被固定于连接构造体3。
第3加强构件15以架设在支架10的梁安装面10b与撑条4的背面4b之间的方式设置。本实施方式中的第3加强构件15是三角形状的板材,分别焊接于撑条4的背面4b(以下称为“加强构件安装面”)和支架10的内表面。沿着铅垂方向V配置有两个第3加强构件15。另外,第3加强构件15以其在梁安装面10b的车宽度方向W的外侧的顶端部分的周边追随弯曲部16的方式形成。即,第3加强构件15的车宽度方向W的外侧的顶端部分的形状具有与弯曲部16的曲率半径R相等的曲率半径。
本实施方式的下部防护装置1如以上这样构成。根据该结构,如图26所示,在载荷输入到梁2时,梁2以沿着弯曲部16的曲面部分的方式弯曲变形。由此,能够局部地避免在梁安装面10b的顶端部分处应力集中于梁2。因而,能够防止由如图23所示那样的梁2的弯折导致的梁2的截面走样。其结果,下部防护装置1能够充分地发挥其本来所具有的耐载荷性能。由此,可使耐载荷性能比以往的下部防护装置提高。
以上,对本实施方式的下部防护装置1进行了说明,但本发明并不限定于该例子。例如,将梁2和车身框架(未图示)连接的连接构造体3的各构件的形状并不限定于在上述实施方式中进行了说明的形状。更具体而言,形成为俯视呈U字状的撑条4也可以以其开口部朝向车宽度方向W的外侧的方式配置。在该情况下,也可以是,还设有覆盖撑条4的开口部的平板等,以架设在梁安装面10b和该平板的方式设置第3加强构件15。或者,也可以是,与撑条4的朝向车宽度方向W的外侧的开口部相对地焊接支架10的车身框架侧的面10a,以架设在支架10的车身框架侧的面10a和梁安装面10b的方式设置第3加强构件15。
另外,也可以使用沿着铅垂方向V延伸的板状构件来替代撑条4。在该情况下,也可以是,将支架10的框架安装侧的面10a成形成俯视呈U字状,将框架安装侧的面10a焊接于该板状构件,以架设在该板状构件和梁安装面10b的方式设置第3加强构件15。
即,将梁2和车身框架(未图示)连接的连接构造体3具备:构造体主体部(例如撑条4),其以沿着铅垂方向V延伸的方式设置;框架安装部(例如框架安装板5),其用于安装车身框架;以及梁安装构件(例如支架10),其用于安装梁,梁安装构件具备:梁安装面,其用于安装上述梁;以及主体连接面,其具有在俯视时与上述梁安装面呈直角的面,安装于构造体主体部,还设有有:弯曲部,其在梁安装面的车宽度方向W的外侧的端部朝向车辆前后方向L的后方弯曲;以及至少一个第3加强构件,其在俯视时架设在构造体主体部与梁安装面之间,只要如此设置,就能够获得在上述实施方式中说明的耐载荷性能提高这样的效果。另外,梁安装部的平面部和框架安装部也可以一体地形成。
(第1变形例)
另外,如图26所示,在载荷输入到梁2之际,上述实施方式的第3加强构件15有时以陷入撑条4的方式变形。对此,也可以是,例如在连接构造体3的闭合截面部3b的内方设置加强板17。图27是表示本实施方式的下部防护装置1的第1变形例的概略结构的立体图。如图27所示,该加强板17与第3加强构件15的顶端部15a和顶端部15b中的、车辆前后方向L的后方侧的顶端部15a(闭合截面部3b侧的顶端部,以下称为“后方侧顶端部15a”)的位置对准地配置。并且,加强板17以从相对地位于下侧的第3加强构件15的后方侧顶端部15a延伸到相对地位于上侧的第3加强构件15的后方侧顶端部15a的方式设置。另外,如图26所示,该加强板17在俯视时既可以具有两端部向车辆前后方向L的前方突出那样的形状,也可以具有向车辆前后方向L的后方突出那样的形状。
通过将这样的加强板17配置于闭合截面部3b的内方,如图28所示,在载荷输入到梁2之际,能够产生阻碍由经由梁2传递来的载荷导致的撑条4的向内方的变形的作用。因而,可使耐载荷性能提高。
能够在设有多个第3加强构件15的情况下享有这样的效果。即,加强板17以对准车辆前后方向L的后方侧顶端部15a的位置地从位于最下侧的第3加强构件15的后方侧顶端部15a延伸到位于最上侧的第3加强构件15的后方侧顶端部15a的方式设置即可。由此,能够获得使耐载荷性能提高的效果。
(第2变形例)
另外,如图25所示,优选尽可能增大第3加强构件15的与加强构件安装面4b相接触的区域。在例如将第3加强构件15的与连接构造体3的闭合截面部3b连接的部分的车辆前后方向L的长度设为L1,将闭合截面部3b的加强构件安装面4b的车辆前后方向L的长度设为L2的情况下,优选以满足下述式(1)的方式设置第3加强构件15。
L1/L2≥0.8…(1)
此外,如在后述的实施例中所示那样,上述式(1)所示的下限值0.8是本发明人从在多个条件下所进行的试验结果中发现的值。
图29是表示本实施方式的下部防护装置1的第2变形例的概略结构的立体图。另外,图30是表示载荷输入到本变形例的下部防护装置1时下部防护装置1的变形的状态的一个例子的图。在第3加强构件15的车辆前后方向L的后方侧顶端部15a如图29所示那样延伸到撑条4的侧壁部4c的形状的情况下,能够使经由第3加强构件15向闭合截面部3b传递的载荷向撑条的侧壁部4c较宽地分散。因而,如图30所示,能够抑制向闭合截面部3b的内方的面外变形。所以,能够使下部防护装置的耐载荷性能进一步提高。
(第3变形例)
图31是表示本实施方式的下部防护装置1的第3变形例的概略结构的立体图。如图31所示,也可以是,在连接构造体3的闭合截面部3b的水平截面中观察时,以填埋闭合截面部3b的内方的空间的方式设有间隔构件18。间隔构件18使用例如平板状的构件。间隔构件18的材质并没有特别限定。例如间隔构件18的材质也可以是金属、塑料或复合构件等。该间隔构件18与第3加强构件15的设置高度相应地配置。通过如此将间隔构件18设于闭合截面部3b的内方,间隔构件18阻碍撑条4的面外变形,因此,能够抑制连接构造体3向闭合截面部3b的内方变形。因而,能够使耐载荷性能进一步提高。此外,为了谋求轻量化,也可以在间隔构件18的周端部的内侧的区域中局部形成减轻部。
以上,对本发明的第3实施方式的下部防护装置1进行了说明。
《5.第4实施方式》
接下来,对本发明的第4实施方式的下部防护装置1进行说明。本实施方式的下部防护装置1具有将本发明的第1实施方式~第3实施方式的下部防护装置1的特征性的构成要素(突出部和加强构件)复合而成的结构。
图32是表示本发明的第4实施方式的下部防护装置1的概略结构的立体图。图33是本实施方式的下部防护装置1的、图32所示的XXXIII-XXXIII剖切线处的剖视图。图34是本实施方式的下部防护装置1的、图32所示的XXXIV-XXXIV剖切线处的剖视图。此外,对于作为下部防护装置1的基本的构成要素的、梁2、撑条4、框架安装板5、支架10、第3加强构件15以及车身框架20的功能,与本发明的第1实施方式~第3实施方式中的各自的功能相同,因此,省略说明。
如图32和图33所示,本实施方式的撑条4具有突出部6。该突出部6从梁2的开口部向梁2的内方突出,与梁2的第1上表面部2a和第1下表面部2b固定。此外,本实施方式的梁2的在与车宽度方向W垂直的截面中观察时的截面形状可以不像图33所示那样与本发明的第1实施方式相同,也可以是T字状。利用该形状,可使撑条4与梁2的第1凸缘部2d分别抵接地配置。由此,从第1凸缘部2d向撑条4传递的载荷变大。因而,针对向图2所示的梁2的安装位置P1施加的载荷的耐载荷性能提高。
另外,如图32和图34所示,在本实施方式的梁2的开口部设有第1加强构件9。第1加强构件9的第1加强构件上表面部9a和第1加强构件下表面部9b、第1上表面部2a和第1下表面部2b分别利用例如焊接等接合。另外,由梁2和第1加强构件9形成闭合截面。由此,能够进一步抑制第1上表面部2a和第1下表面部2b向截面内侧的变形。因而,针对向图2所示的梁2的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2施加的载荷的耐载荷性能提高。
另外,如图32和图34所示,在本实施方式的支架10的撑条安装面10a与梁安装面10b之间架设有第3加强构件15。另外,在支架10的梁安装面10b的车宽度方向W的外侧的顶端部分设有向车辆前后方向L的后方弯曲的弯曲部16。由此,在载荷施加到图2所示的梁2的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2的情况下,能够避免在梁安装面10b的顶端部分处应力局部集中于梁2。因而,针对向图2所示的梁2的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2的载荷的耐载荷性能提高。
本实施方式的下部防护装置1如以上这样构成。本实施方式的下部防护装置1具有本发明的第1实施方式所示的突出部6、本发明的第2实施方式所示的第1加强构件9、本发明的第3实施方式所示的支架10和第3加强构件15。由此,能够使针对分别施加于图2所示的梁2的安装位置P1和比安装位置P1靠车宽度方向W的外侧的位置P2的载荷的耐载荷性能提高。即,可使下部防护装置1的综合的耐载荷性能提高。
此外,在上述实施方式中,本发明的第1实施方式~第3实施方式的各构成要素包含于下部防护装置1,但本发明并不限定于该例子。例如,也可以是,在本发明的第1实施方式和第2实施方式中所示的各构成要素组装于下部防护装置1。另外,也可以是,在本发明的第1实施方式和第3实施方式中所示的各构成要素组装于下部防护装置1。另外,也可以是,在本发明的第2实施方式和第3实施方式中所示的各构成要素组装于下部防护装置1。而且,对于在各实施方式中所示的各种变形例,也可组装于其他实施方式的下部防护装置1。各实施方式所示的各自的构成要素只要不在构造上产生干涉,就也可以适当组装于下部防护装置1。通过将这些构成要素复合地组合,能够使针对多个载荷的输入位置的耐载荷性能提高,另外,能够进一步提高耐载荷性能的提高率。
以上,对本发明的第4实施方式的下部防护装置1进行了说明。
实施例
(实验例1)
使用本发明的第1实施方式的下部防护装置和以往构造的下部防护装置来实施了耐载荷性评价试验。以往构造的下部防护装置(比较例1)具有从图4所示的结构去除撑条的突出部的结构,且是梁的截面形状是矩形截面的结构。另外,本发明的第2实施方式的下部防护装置是图4所示的结构的下部防护装置(实施例1)。梁由抗拉强度是780MPa级的高张力钢形成,撑条由抗拉强度是540MPa级的厚材料形成。
耐载荷性评价试验是通过使压头与图2所示的撑条安装位置P1的梁侧面部抵接而输入载荷来进行的。图35是用于说明针对实验例1的下部防护装置1进行的耐载荷性评价试验的试验方法的图。图35所示的下部防护装置1是本实施例1的下部防护装置1。如图35所示,在梁2的安装位置P1设置压头101,对压头101施加了载荷F。载荷的输入位置在实施例1的下部防护装置和比较例1的下部防护装置中都相同。然后,在该耐载荷性评价试验中,记录了压头的压入量和输入载荷。基于该记录,对实施例1和比较例1的下部防护装置的耐载荷性能进行了评价。
图36表示实施例1和比较例1中的压头压入量与输入载荷之间的关系。此外,图36所示的“载荷比”表示所记录的输入载荷与通过针对比较例1进行耐载荷性评价试验获得的最大输入载荷之比。
如图36所示,在比较例1中,随着压头的压入量变大而输入载荷平缓地变大。另外,在比较例1中,若压头压入一定程度,则输入载荷大致恒定。另一方面,在实施例1中,在压头压入量较小的阶段中输入载荷的上升变得明显。另外,在实施例1中,之后,输入载荷平缓地减少了。
该耐载荷性评价试验中的实施例1的下部防护装置相对于比较例1的下部防护装置的最大载荷比如表1那样。
[表1]
表1
如表1所示,根据实施例1的下部防护装置,能够使耐载荷性相比于比较例1的下部防护装置提高70%以上。
以上,根据本实验例的结果,示出了如下内容:相对于以往的下部防护装置而言,本发明的第1实施方式的下部防护装置在向梁的安装位置施加载荷的情况下具有优异的耐载荷性。
(实验例2)
接着,使用本发明的第2实施方式的下部防护装置和以往构造的下部防护装置来实施了耐载荷性评价试验。以往构造的下部防护装置是上述的比较例1的下部防护装置和对比较例1的下部防护装置1追加了第2加强构件而成的图19所示的结构的下部防护装置(比较例2)。另外,本发明的第2实施方式的下部防护装置是图8所示的结构的下部防护装置(实施例2)、相对于图8所示的结构去除了第1加强构件而成的下部防护装置(实施例3)、图14所示的结构的下部防护装置(实施例4)、图17所示的结构的下部防护装置(实施例5)以及图22所示的结构的下部防护装置(实施例6)。梁由抗拉强度是780MPa级的高张力钢形成,撑条和支架由抗拉强度是540MPa级的厚材料形成。另外,第1加强构件和第2加强构件由抗拉强度是780MPa级的厚材料形成。
耐载荷性评价试验是通过使压头与图2所示的比撑条安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2的梁侧面部抵接而输入载荷来进行的。图37是用于说明针对实验例2的下部防护装置1进行的耐载荷性评价试验的试验方法的图。图37所示的下部防护装置1是实施例2的下部防护装置1。如图37所示,在梁2的比安装位置P1靠车宽度方向W的外侧的位置P2设置压头102,对压头102施加了载荷F。载荷的输入位置在各实施例的下部防护装置和各比较例的下部防护装置中都相同。然后,在该耐载荷性评价试验中,记录了压头的压入量和输入载荷。基于该记录,对各实施例和各比较例的下部防护装置的耐载荷性能进行了评价。
图38表示实施例2和比较例1中的压头压入量与输入载荷之间的关系。此外,图38所示的“载荷比”表示所记录的输入载荷与通过针对比较例1进行耐载荷性评价试验获得的最大输入载荷之比。
如图38所示,实施例2和比较例1都是随着压头压入而输入载荷变大到一定程度的压入量为止。另外,实施例2和比较例1都是之后输入载荷平缓地减少了。如此,对于压头压入量与输入载荷的关系,在实施例2和比较例1中发现了同样的倾向。另一方面,相比于比较例1的所输入的最大载荷值,实施例2的所输入的最大载荷值飞跃性地变大。
接着,将实施例2、实施例3、实施例4和实施例5的下部防护装置相对于比较例1的下部防护装置的最大载荷比和重量比表示在表2中。
[表2]
表2
如表2所示,根据实施例2的下部防护装置,能够使耐载荷性相比于比较例1的下部防护装置提高30%以上。另外,根据实施例3的下部防护装置,能够使耐载荷性相比于比较例1的下部防护装置提高5%。而且,根据实施例3的下部防护装置,能够相比于比较例1的下部防护装置减轻10%左右。即,根据实施例3的下部防护装置,相对于以往的下部防护装置,可谋求轻量化并且使耐载荷性能提高。
另一方面,根据实施例4的下部防护装置,能够使耐载荷性相比于比较例1的下部防护装置提高100%以上。即,实施例4的下部防护装置的耐载荷性能比实施例2的下部防护装置的耐载荷性能高。因而,通过将具有U字状截面的第1加强构件设于梁的内方,能够使耐载荷性能提高。
另一方面,根据实施例5的下部防护装置,能够使耐载荷性相比于比较例1的下部防护装置提高15%以上。而且,实施例5的下部防护装置相比于比较例1的下部防护装置也能够减轻10%左右。另外,实施例5的下部防护装置的重量是与实施例3的下部防护装置的重量相同的程度。不过,实施例5的下部防护装置的耐载荷性能比实施例3的下部防护装置高。由此,可知:通过将支架的梁安装部的形状设为帽形截面形状,耐载荷性能进一步提高。
接着,将实施例6的下部防护装置相对于比较例2的下部防护装置的最大载荷比和重量比表示在表3中。
[表3]
表3
根据实施例6的下部防护装置,能够使耐载荷性相比于比较例2的下部防护装置提高4%。而且,根据实施例6的下部防护装置,相比于比较例2的下部防护装置能够减轻20%左右。即,只要第2加强构件和支架具有帽形截面且以支承梁和支架的侧面部的方式设置,就可相对于以往的下部防护装置谋求轻量化并且使耐载荷性能提高。
以上,根据本实验例的结果,示出了如下内容:相对于以往的下部防护装置而言,本发明的第2实施方式的下部防护装置在向梁的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置施加载荷的情况下具有优异的耐载荷性。
(实验例3)
接着,使用本发明的第3实施方式的下部防护装置和以往构造的下部防护装置来实施了耐载荷性评价试验。本发明的第3实施方式的下部防护装置是图24所示的结构的下部防护装置(实施例7),在梁安装面的车宽度方向W的外侧的顶端部分设有弯曲部。另一方面,以往构造的下部防护装置是自图24所示的下部防护装置省略了梁安装面的车宽度方向W的外侧的顶端部分的弯曲部而成的下部防护装置(比较例3)。梁由抗拉强度是780MPa级的高张力钢形成,撑条和支架由抗拉强度是540MPa级的厚材料形成。另外,以在俯视时架设在构造体主体部与梁安装面之间的方式设置的第3加强构件由抗拉强度是540MPa级的厚材料形成。另外,实施例9的弯曲部的曲率半径是100mm,L1/L2是0.6。
与上述的实验例2同样地,耐载荷性评价试验是使压头与图2所示的比撑条安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2的梁侧面部抵接而输入载荷来进行的。载荷的输入位置在各实施例和各比较例的下部防护装置中都相同。然后,在该耐载荷性评价试验中,记录了压头的压入量和输入载荷。基于该记录对各实施例和各比较例的下部防护装置的耐载荷性能进行了评价。
图39表示实施例7和比较例3中的压头压入量与输入载荷之间的关系。如图39所示,实施例7的下部防护装置的最大输入载荷比比较例3的下部防护装置的最大输入载荷大。即,通过在梁安装面的顶端部分设置弯曲部,可使下部防护装置的耐载荷性能提高。
(实验例4)
接着,对不同构造的下部防护装置的、由该构造的不同对耐载荷性能造成的影响进行了评价。本实施例中的下部防护装置的构造的种类是以下这三种:在梁安装面的车宽度方向W的外侧的顶端设有弯曲部的构造A、针对构造A追加了图27所示的加强板而成的构造B以及针对构造A追加了图31所示的间隔构件而成的构造C。此外,第3加强构件的形状在各构造中相同。另外,对于构造A,准备了两种图25所示的第3加强构件的车辆前后方向L的长度L1。另外,对于构造A~C,准备了3种弯曲部的曲率半径。针对这些实施例8~实施例19,进行了耐载荷性评价试验。试验条件与上述的实验例3相同,因此省略说明。
将与实施例8~实施例19的下部防护装置的构造有关的参数、以及实施例8~实施例19的下部防护装置相对于比较例3的下部防护装置的最大载荷比和重量比表示在表4中。
[表4]
表4
如表4所示,构造B的耐载荷性能比构造A的耐载荷性能高。另外,构造C的耐载荷性能比构造B的耐载荷性能更高。即,根据本实施例,可知:在连接构造体的梁安装面的顶端设置弯曲部,并且还在连接构造体的闭合截面部的内方设置加强板,从而耐载荷性能提高。另外,可知:通过在连接构造体的闭合截面部的内方设置间隔构件来替代加强板,从而使耐载荷性能进一步提高。此外,通过将构造B和构造C都适用于下部防护装置,从而使耐载荷性能进一步提高。
另外,如表4所示,可知:在构造C中,随着弯曲部的曲率半径变大而耐载荷性能进一步提高。即,在由载荷的输入导致的闭合截面部的面外变形如构造C那样被有效地抑制的情况下,通过使弯曲部的曲率半径增加,能够进一步提高耐载荷性能。
另外,如表4的实施例8~实施例10和实施例17~实施例19所示,可知:在L1/L2的值较大的情况下,随着弯曲部的曲率半径变大而耐载荷性能提高。
为了对第3加强构件的车辆前后方向L的长度L1的效果进一步进行验证,实施了使L1变化了的耐冲击性能评价试验。图40是表示长度L1和加强构件安装面的车辆前后方向L的长度L2之比与相对于以往的下部防护装置的最大载荷比之间的关系的图表。此外,弯曲部的曲率半径是200mm。
如图40所示,在L1/L2是0.8以上的情况下,耐载荷性能显著提高了。因而,优选第3加强构件以满足L1/L2≥0.8的方式设置。这样的见解是由本发明人初次获得的。
以上,根据实验例3和实验例4的结果,示出了如下内容:相对于以往的下部防护装置来说,本发明的第3实施方式的下部防护装置在向梁的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置施加载荷的情况下具有优异的耐载荷性。
(实验例5)
接着,使用本发明的第4实施方式的下部防护装置和以往构造的下部防护装置来实施了耐载荷性评价试验。以往构造的下部防护装置是上述的比较例1的下部防护装置。另外,本发明的第4实施方式的下部防护装置是图32所示的结构的下部防护装置(实施例20)。梁由抗拉强度是780MPa级的高张力钢形成,撑条和支架由抗拉强度是540MPa级的厚材料形成。另外,第1加强构件由抗拉强度是780MPa级的厚材料形成。另外,第3加强构件由抗拉强度是540MPa级的厚材料形成。
与上述的实验例2~实验例4同样地,耐载荷性评价试验是通过使压头与图2所示的比撑条安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置P2的梁侧面部抵接而输入载荷来进行的。载荷的输入位置在实施例20和比较例1的下部防护装置中都相同。然后,在该耐载荷性评价试验中,记录了压头的压入量和输入载荷。基于该记录,对实施例20和比较例1的下部防护装置的耐载荷性能进行了评价。此外,实施例20的下部防护装置具有与实施例1的下部防护装置同样的结构。也就是说,对于针对载荷向图2所示的撑条安装位置P1的输入的耐载荷性能,能够获得与上述的实验例1所示的评价结果同样的结果。因此,在此就不说明针对本实施例的下部防护装置的位置P1处的耐载荷性评价试验了。
将实施例20的下部防护装置相对于比较例1的下部防护装置的最大载荷比表示在表5中。
[表5]
表5
根据实施例20的下部防护装置,相对于比较例1的下部防护装置而言,能够使耐载荷性提高130%以上。因而,通过将具有U字状截面的第1加强构件和以架设在梁安装面和加强构件安装面的方式设置的第3加强构件复合地适用于下部防护装置,能够使耐载荷性能显著提高。
以上,根据本实验例的结果,示出了如下内容:相对于以往的下部防护装置而言,本发明的第4实施方式的下部防护装置在向梁的比安装位置靠车宽度方向W的外侧的位置施加载荷的情况下具有显著优异的耐载荷性。
以上,参照附图详细地说明了本发明的优选的实施方式,但本发明并不限定于该例子。只要是具有本发明所属的技术领域的通常知识的人,在权利要求书所记载的技术思想的范畴内能想到各种变更例或修正例是显而易见的,可了解为这些也当然属于本发明的保护范围。
附图标记说明
1、下部防护装置;2、梁;2a、第1上表面部;2b、第1下表面部;2c、第1侧面部;2d、第1凸缘部;3、连接构造体;3a、连接构造体的顶端部;3b、连接构造体的闭合截面部;4、撑条;4a、开口面;4b、加强构件安装面(背面);4c、撑条的侧壁部;5、框架安装板;6、突出部;6a、突出上表面部;6b、突出下表面部;6c、突出侧面部;7、突出部的螺栓孔;8、梁的螺栓孔;9、第1加强构件;9a、第1加强构件上表面部;9b、第1加强构件下表面部;9c、第1加强构件侧面部;9d、第1加强构件凸部;10、支架;10a、撑条安装部(撑条安装面);10b、梁安装部(梁安装面);10c、第2上表面部;10d、第2下表面部;10e、第2侧面部;10f、第2凸缘部;11、支架的螺栓孔;12、第1加强构件的螺栓孔;15、第3加强构件;15a、15b、第3加强构件的顶端部;16、弯曲部;17、加强板;18、间隔构件;20、车身框架;21、框架安装板的螺栓孔;22、23、螺栓;90、第2加强构件;90a、第2加强构件上表面部;90b、第2加强构件下表面部;90c、第2加强构件侧面部;90e、第2加强构件凸缘部;101、102、压头。
Claims (17)
1.一种车辆的端部构造,其具备:
梁,其沿着车宽度方向延伸;以及
连接构造体,其将所述梁与车身框架连接,
在与车宽度方向垂直的截面中观察时,所述梁具有:
相对的第1上表面部和第1下表面部;
第1侧面部,其将所述第1上表面部的一端和所述第1下表面部的一端连接;以及
分别在所述第1上表面部的另一端和所述第1下表面部的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第1凸缘部,
通过利用所述第1上表面部和所述第1下表面部这两者与设于所述连接构造体并向所述梁的内方突出地配置于所述梁的内方的突出部之间的接合、所述第1凸缘部与设于所述连接构造体的梁安装构件之间的接合这两种接合中的至少任一者,将所述梁固定于所述连接构造体。
2.根据权利要求1所述的车辆的端部构造,其中,
在所述连接构造体设有所述突出部的情况下,在所述突出部形成有与所述第1侧面部相对的突出侧面部。
3.根据权利要求1所述的车辆的端部构造,其中,
在梁安装构件设于所述连接构造体且所述梁安装构件与所述第1凸缘部固定的情况下,
在与车宽度方向垂直的截面中观察时,所述梁安装构件具有:
相对的第2上表面部和第2下表面部;
第2侧面部,其将所述第2上表面部的一端和所述第2下表面部的一端连接;以及
分别在所述第2上表面部的另一端和所述第2下表面部的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第2凸缘部,
所述第1凸缘部和所述第2凸缘部被固定。
4.根据权利要求3所述的车辆的端部构造,其中,
所述第2侧面部相对于所述第1凸缘部位于车辆前后方向的车内侧。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的车辆的端部构造,其中,
在所述梁安装构件设于所述连接构造体且所述梁安装构件与所述第1凸缘部固定的情况下,
在车宽度方向上,在所述梁的开口部的至少与所述连接构造体相对的区域设有第1加强构件,
在与车宽度方向垂直的截面中观察时,由所述梁和所述第1加强构件形成闭合截面。
6.根据权利要求5所述的车辆的端部构造,其中,
在与车宽度方向垂直的截面中观察时,所述第1加强构件具有:
相对的第1加强构件上表面部和第1加强构件下表面部;以及
将所述第1加强构件上表面部的一端和所述第1加强构件下表面部的一端连接的第1加强构件侧面部,
所述第1加强构件配置于所述梁的内方,所述第1上表面部和所述第1加强构件上表面部被固定,所述第1下表面部和所述第1加强构件下表面部被固定。
7.根据权利要求6所述的车辆的端部构造,其中,
在所述第1加强构件侧面部形成有相对于所述第1凸缘部向车辆前后方向的车内侧突出的凸部。
8.根据权利要求7所述的车辆的端部构造,其中,
所述第1加强构件侧面部的至少局部与所述连接构造体抵接。
9.根据权利要求3或4所述的车辆的端部构造,其中,
在所述梁的开口部的至少与所述梁安装构件相对的区域设有第2加强构件,
在与车宽度方向垂直的截面中观察时,所述第2加强构件具有:
相对的第2加强构件上表面部和第2加强构件下表面部;
将所述第2加强构件上表面部的一端和所述第2加强构件下表面部的一端连接的第2加强构件侧面部;以及
分别在所述第2加强构件上表面部的另一端和所述第2加强构件下表面部的另一端以向铅垂方向外方突出的方式形成的第2加强构件凸缘部,
所述第2加强构件配置于所述梁的内方,
所述第2加强构件凸缘部固定于所述第1侧面部,
所述第2加强构件侧面部与所述梁安装构件抵接。
10.根据权利要求1~9的任一项所述的车辆的端部构造,其中,
在所述梁安装构件设于所述连接构造体且所述梁安装构件与所述第1凸缘部固定的情况下,
所述连接构造体还包括沿着铅垂方向延伸地设置的构造体主体部,
所述梁安装构件具有:
梁安装面,其用于安装所述梁,在车宽度方向外侧的端部具有朝向车辆前后方向的车内侧弯曲的弯曲部;以及
主体连接面,其安装于所述构造体主体部,具有在俯视时与所述梁安装面呈直角的面,
该车辆的端部构造还以在俯视时架设在所述构造体主体部与所述梁安装面之间的方式设有至少一个第3加强构件。
11.根据权利要求10所述的车辆的端部构造,其中,
所述弯曲部的曲率半径是50mm~200mm。
12.根据权利要求10或11所述的车辆的端部构造,其中,
所述第3加强构件以所述第3加强构件的车辆前后方向长度L1与所述构造体主体部的安装有所述第3加强构件的面的车辆前后方向长度L2之间的比率L1/L2成为0.8以上的方式设置。
13.根据权利要求10~12的任一项所述的车辆的端部构造,其中,
所述构造体主体部具有在俯视时在车宽度方向上设有开口部的U字状的截面形状,
该车辆的端部构造还设有水平截面形状利用所述构造体主体部和所述主体连接面而成为闭合截面的闭合截面部。
14.根据权利要求13所述的车辆的端部构造,其中,
在沿着铅垂方向设有多个所述第3加强构件的情况下,
在所述闭合截面部的内方设有与所述第3加强构件的顶端部中的、车辆前后方向的后方侧顶端部的位置对准地配置的加强板,
所述加强板具有从多个所述第3加强构件中的位于最下侧的所述第3加强构件的所述后方侧顶端部延伸到位于最上侧的所述第3加强构件的所述后方侧顶端部那样的形状。
15.根据权利要求13或14所述的车辆的端部构造,其中,
在所述闭合截面部的水平截面中观察时,以填埋所述闭合截面部的内方的空间的方式设有间隔构件,
所述间隔构件与所述第3加强构件中的至少任一者的设置高度相应地配置。
16.根据权利要求1~15中任一项所述的车辆的端部构造,其中,
所述车辆的端部构造是下部防护装置。
17.一种车辆的端部构造,其具备:梁,其沿着车宽度方向延伸;以及连接构造体,其将所述梁和车身框架连接,
所述连接构造体具备:
构造体主体部,其以沿着铅垂方向延伸的方式设置;以及
梁安装构件,其用于安装所述梁,
所述梁安装构件具有:
梁安装面,其用于安装所述梁,在车宽度方向外侧的端部具有朝向车辆前后方向的车内侧弯曲的弯曲部;以及
主体连接面,其安装于所述构造体主体部,具有在俯视时与所述梁安装面呈直角的面,
该车辆的端部构造还以在俯视时架设在所述构造体主体部与所述梁安装面之间的方式设有至少一个加强构件。
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