CN108791508B - 车辆下部结构 - Google Patents

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Abstract

提供一种车辆下部结构，包括：车架构件，其包括一对下边梁、通过前联接构件联接至所述一对下边梁的前横向构件和通过后联接构件联接至所述一对下边梁的后横向构件；中间横向构件，其沿车辆宽度方向在前横向构件与后横向构件之间延伸并且联接至所述一对下边梁；和桥接构件，其包括位于所述桥接构件的车辆后部处并且连结至后横向构件或后联接构件的后部分，以及包括位于所述桥接构件的车辆前部处并且连结至下边梁、前横向构件、前联接构件和中间横向构件中的一者的前部分。

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
日本专利申请公开(JP-A)No.2006-273134描述了一种结构，其中后部底板侧构件大体在车辆前后方向上延伸，并且横向构件在后部底板侧构件上方大体在车辆宽度方向上延伸。车架大体在车辆前后方向上将后部底板侧构件和横向构件联接在一起。
作为车辆下部结构，在车辆前后方向上延伸的一对下边梁(rocker)和在车辆宽度方向上延伸的多个横向构件通过联接构件联接在一起，从而形成框架形状的车架构件。重的载荷能够被安装在车架构件的内侧处。
然而，在这样的框架形状的车架构件中，当后侧构件从下边梁偏置并且连结至横向构件或类似物时，车架构件易于在来自后侧构件的载荷的作用下变形。为了抑制车架构件的变形，例如若将横向构件和联接构件的连结强度提高，则将会导致重量增加。
发明内容
本公开采用轻量化结构来抑制车辆下部结构中车架构件的变形，其中，车架构件由一对下边梁和多个横向构件形成为框架形状。
在第一方面中，车辆下部结构包括车架构件、中间横向构件和桥接构件。车架构件包括在车辆宽度方向上布置成彼此分离并且在车辆前后方向上延伸的一对下边梁、在车辆前侧通过前联接构件联接至所述一对下边梁的前横向构件和在车辆后侧通过后联接构件联接至所述一对下边梁的后横向构件。车架构件通过所述一对下边梁、前横向构件和后横向构件形成为框架形状。中间横向构件在车辆宽度方向上延伸于前横向构件与后横向构件之间，并且联接至所述一对下边梁。桥接构件包括后部分，所述后部分位于桥接构件的车辆后部处并且连结至后横向构件或后联接构件。桥接构件还包括前部分，所述前部分位于桥接构件的车辆前部处并且连结至下边梁、前横向构件、前联接构件和中间横向构件中的一者。
该车辆下部结构包括桥接构件。桥接构件的后部分连结至后横向构件或后联接构件。桥接构件的前部分连结至下边梁、前横向构件、前联接构件和中间横向构件中的一者。即，桥接构件桥接于后横向构件或后联接构件与下边梁、前横向构件、前联接构件和中间横向构件中的一者之间。因而这使得当试图使车架构件变形的载荷起作用时车架构件的变形能够通过桥接构件抑制。此外，不需要增加下边梁与后横向构件或后联接构件之间的连结强度来抑制车架构件变形，从而实现轻量化结构。
第二方面为第一方面，其中，后侧构件连结至后联接构件或后横向构件。后侧构件朝向车辆后部延伸并且偏置于下边梁中的一个的车辆宽度方向内侧。
后侧构件朝向车辆后部延伸并且偏置于下边梁中的一个的车辆宽度方向内侧。因此，当载荷通过后侧构件作用于后联接构件或后横向构件时，该载荷以使车架构件变形的方式起作用。然而，由于车辆下部结构包括桥接构件，即使当载荷通过后侧构件起作用时，车架构件的变形也能够被抑制。
第三方面为第一方面或第二方面，进一步包括搭载构件，所述搭载构件安装于车架构件的框架内部处的车架下部。此外，后联接构件在车架构件的框架内部处的车架上部处联接至下边梁。
搭载构件安装至车架下部，而后联接构件在车架上部处联接至下边梁。因此，后联接构件不影响搭载构件的安装。此外，由于车辆下部结构设置有桥接构件，即使在后联接构件在车架上部处联接至下边梁的结构中，车架构件的变形也能够被抑制。
第四方面为第三方面，其中，车架上部的高度小于车架下部的高度。
由于车架上部的高度小，即使当车架上部定位在车辆门口(doorway)处时，也能够确保大的车辆门口开口高度。
本公开使得在包括由一对下边梁和多个横向构件形成的框架形状的车架构件的车架下部结构中车架构件的变形能够通过轻量化的结构抑制。
附图说明
本公开的示例性实施例将根据以下附图详细描述，其中：
图1为示出第一示例性实施例的车辆下部结构的一部分的放大透视图；
图2为示出第一示例性实施例的车辆下部结构的平面图；
图3为示出第一示例性实施例的车辆下部结构沿图2中的线3-3剖取的横截面；
图4为示出第二示例性实施例的车辆下部结构的一部分的放大透视图；
图5为示出第三示例性实施例的车辆下部结构的一部分的放大透视图；以及
图6为示出第四示例性实施例的车辆下部结构的一部分的放大透视图。
具体实施方式
关于本公开的示例性实施例的车辆下部结构102的说明在下文中参考附图进行。在附图中，箭头FR、箭头UP和箭头RH分别指示车辆的向前方向、车辆的向上方向和在车辆宽度方向上的右侧。
如图2所示，车辆下部结构102包括框架形状的车架构件104。车架构件104置于前部车轴与后部车轴之间，并且为构成车辆的下部的构件。
车架构件104包括一对下边梁106。下边梁106在车辆宽度方向上彼此分离并且均在车辆前后方向上延伸。车架构件104还包括在车辆后部处和车辆前部处沿着车辆宽度方向延伸的后横向构件108和前横向构件110。后横向构件108的车辆宽度方向端部均通过后联接构件112联接至相应下边梁106的后端。前横向构件110的车辆宽度方向端部均通过前联接构件114联接至相应下边梁106的前端。以这种方式，所述一对下边梁106、后横向构件108和前横向构件110通过后联接构件112和前联接构件114联接在一起，从而构成整体上具有矩形框架形状的车架构件104。
如图3所示，下边梁106中的每个在车辆宽度方向横截面中具有中空闭合横截面轮廓。每个下边梁106在沿竖直方向的大体中间位置处形成有台阶116。下边梁下部106L(为在台阶116下方的部段)比下边梁上部106U(为在台阶116上方的部段)朝向车辆宽度方向内侧(朝向图3中的右侧)伸出。即，该伸出部分的上表面构成台阶116。在每个下边梁106中设置有能量吸收构件118，使得例如车辆侧部碰撞中的冲击能量被能量吸收构件118的变形部分地吸收。
在平面图中(沿着箭头A1方向观察)，一个或多个电池组120安装在车架构件104的内侧处。每个电池组120为例如长方体形状，并且以电池组120的厚度方向与车辆竖直方向相匹配的朝向安装至车架构件104。盖板140附接在车架构件104的内侧处，并且盖板140从上方覆盖电池组120。在本示例性实施例中，设置有车辆下部结构102的车辆为通过使用从电池组120供给的电力来驱动马达而行驶的车辆。
电池组120为搭载构件的示例。关于车辆，本示例性实施例还可以应用至使用通过使储存于氢气罐中的氢气发生化学反应而获得的能量驱动的车辆。在这样的情况下，氢气罐将为搭载构件的示例。
如图3所示，在本示例性实施例中，电池组120的竖直位置对应于形成下边梁下部106L的位置。电池组120不伸出至台阶116的上方。
在本示例性实施例中，在每个下边梁106中，下边梁下部106L(高度HL)高于下边梁上部106U(高度HU)。同样，在车架构件104中，车架上部104U(在台阶116上方的部分)的高度HU小于车架下部104L(在台阶116下方的部分)的高度HL。由于确保了下边梁下部106L的足够的高度HL，关于安装在下边梁下部106L中的能量吸收构件118的形状的约束较少。此外，由于确保了下边梁下部106L的足够的高度HL，即使当安装了高的电池组120时，也能够实现电池组120不伸出至台阶116上方的结构。由于下边梁上部106U的高度HU小于下边梁下部106L的高度HL，即使例如在下边梁上部106U定位在车辆门口处的情况下，也减少了下边梁上部106U朝向车辆门口的突出，从而使得能够确保大的车辆门口开口高度。
一个或多个中间横向构件122布置于在台阶116上方的且在所述一对下边梁106之间的位置处。每个中间横向构件122在车辆宽度方向上延伸。在图2示出的示例中，三个中间横向构件122布置成沿着车辆前后方向彼此间隔开。
每个中间横向构件122的两个长度方向(车辆宽度方向)端部部分连结至相应的下边梁106。在本示例性实施例中，三个中间横向构件122布置成沿着车辆前后方向彼此间隔开。在图2中，所述三个中间横向构件122从车辆前部按顺序标识成中间横向构件122A、122B和122C。
如图1所示，后联接构件112与下边梁106之间的连结位置定位在下边梁上部106U处。因此，后联接构件112不影响下边梁下部106L，即不影响电池组120的安装空间。
每个后联接构件112包括定位成高于下边梁106的联接构件上部112U。如图1中可见，联接构件上部112U为相对于下边梁106在车辆向上方向上偏置于车辆宽度方向内侧的部位。
每个后联接构件112连结至后侧构件124。在本示例性实施例中，后侧构件124连结至后联接构件112的连结位置124A比车架构件104的后角部104C(从下边梁106向后延伸的部分与从后侧构件124沿车辆宽度方向延伸的部分相交的点)朝向车辆宽度方向内侧和车辆上侧偏置。因此，后侧构件124相对于下边梁106偏置于车辆上侧和车辆宽度方向内侧。后侧构件124从连结位置124A朝向车辆后部延伸。
多个中间横向构件122中最接近车辆后部的中间横向构件122C与后横向构件108之间桥接有桥接构件126。桥接构件126的前部分126A在下边梁106附近连结至中间横向构件122C，桥接构件126的后部分126B在后联接构件112附近连结至后横向构件108。因此，桥接构件126的后部分126B定位成比后角部104C朝向车辆宽度方向内侧偏置。
接下来，关于本示例性实施例的操作的说明如下。
如图1所示，在本示例性实施例的车辆下部结构102中，桥接构件126桥接于中间横向构件122C与后横向构件108之间。桥接构件126的后部分126B连结至后横向构件108，桥接构件126的前部分126A连结至中间横向构件122。用于从车辆后部作用于后横向构件108的载荷的载荷传递路径包括从后联接构件112至下边梁106的路径F1和从后联接构件112至后横向构件108的路径F2。此外，在本公开中，除了上述两条路径外，桥接构件126的设置还建立了从后联接构件112通过桥接构件126至下边梁106的路径F3。以此方式，由于来自后部的载荷的一部分将作用于桥接构件126，与不设置有桥接构件126的结构相比，连结部112A的屈曲能够被更有效地抑制。
特别是，后侧构件124在比下边梁106朝向车辆宽度方向内侧偏置的连结位置124A处连结至后横向构件108。因此，当例如在后部碰撞中朝向车辆前部的载荷通过后侧构件124作用时，后横向构件108和后联接构件112试图围绕连结部112A在箭头R1方向上旋转。然而，当这种情况发生时，由于本示例性实施例设置有桥接构件126，后横向构件108和后联接构件112在箭头R1方向上的旋转能够被抑制。对后横向构件108和后联接构件112旋转的抑制使得车架构件104的变形能够被抑制。注意，试图使后横向构件108和后联接构件112在箭头R1方向上旋转的力不局限于通过后侧构件124作用的载荷。
此外，为抑制这样的旋转，不需要增加下边梁106与后联接构件112之间在连结部112A处的连结强度，也不需要增加下边梁106的高度或板厚。这使得车架构件104的重量增加能够被抑制。
此外，本示例性实施例中，下边梁106的结构配置成使得后联接构件112的连结部112A设置在比下边梁下部106L具有更小高度的下边梁上部106U处，因而不影响电池组120的安装。此外，即使对于不能够确保连结部112A的足够高度的结构，后横向构件108和后联接构件112的旋转仍然由于设置有桥接构件126而被抑制。
注意，桥接构件126的前部分126A的连结位置不局限于中间横向构件122，类似地，桥接构件126的后部分126B的连结位置不局限于后横向构件108。即，可以采用以下示例性实施例的结构。
在示出于图4的第二示例性实施例的车辆下部结构202中，桥接构件126的前部分126A连结至下边梁106，桥接构件126的后部分126B连结至后联接构件112的联接构件上部112U。因此，桥接构件126相对于下边梁106形成的角度比第一示例性实施例中的小，桥接构件126更接近于与下边梁106平行。这因而使得后横向构件108和后联接构件112的旋转能够被有效地抑制。
在示出于图5的第三示例性实施例的车辆下部结构302中，桥接构件126的前部分126A连结至中间横向构件122C，桥接构件126的后部分126B连结至后联接构件112的联接构件上部112U。
在示出于图6的第四示例性实施例的车辆下部结构402中，桥接构件126的前部分126A连结至下边梁106，桥接构件126的后部分126B连结至后横向构件108。
除了上述第一至第四示例性实施例中所描述的构造外，桥接构件126的前部分126A可以例如连结至前横向构件110、中间横向构件122A或中间横向构件122B。
在上述第一示例性实施例至第四示例性实施例的结构中，桥接构件126位于在车架构件104的平面图中靠近后角部104C的位置处。这使得例如桥接构件126能够构成容纳于后座椅下方的结构。
本公开的桥接构件126还可以被应用来抑制车架构件104在前联接构件114处的变形。即，可以采用这样的结构，其中，桥接构件126的前部分连结至前横向构件110或前联接构件114，桥接构件126的后部分连结至下边梁106、后横向构件108或中间横向构件122。这样的结构能够当来自车辆前部的载荷作用于车架构件104时抑制前联接构件114与下边梁106之间的连结部处的变形。此外，不需要为抑制变形而增加前联接构件114和下边梁106之间的连结部的连结强度，由此使得轻量化结构能够实现。

Claims (4)

1.一种车辆下部结构，包括：
车架构件，所述车架构件包括在车辆宽度方向上彼此分离并且在车辆前后方向上延伸的一对下边梁、在车辆前侧通过前联接构件联接至所述一对下边梁的前横向构件和在车辆后侧通过后联接构件联接至所述一对下边梁的后横向构件，所述车架构件通过所述一对下边梁、所述前横向构件和所述后横向构件形成为框架形状；
中间横向构件，所述中间横向构件沿着车辆宽度方向在所述前横向构件与所述后横向构件之间延伸并且联接至所述一对下边梁；和
桥接构件，所述桥接构件包括位于所述桥接构件的车辆后部处的后部分，所述后部分连结至所述后横向构件的一个车辆宽度方向端部或者所述后部分连结至所述后联接构件，并且所述桥接构件包括位于所述桥接构件的车辆前部处的前部分，所述前部分连结至所述一对下边梁、所述前横向构件、所述前联接构件和所述中间横向构件中的一者。
2.根据权利要求1所述的车辆下部结构，进一步包括后侧构件，所述后侧构件连结至所述后联接构件或所述后横向构件，所述后侧构件朝向车辆后部延伸并且偏置于所述下边梁中的一个的车辆宽度方向内侧。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的车辆下部结构，进一步包括搭载构件，所述搭载构件安装于所述车架构件的框架内部处的车架下部，其中所述后联接构件在所述车架构件的框架内部处的车架上部处联接至所述下边梁。
4.根据权利要求3所述的车辆下部结构，其中所述车架上部的高度小于所述车架下部的高度。
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