CN109383623A - 车身构造 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够有效抑制从悬架向车身传递的振动的车身构造。包括：设置在车身底板(1)下方的左右一对悬架装置(10)；将悬架装置安装于车身底板(1)的悬架安装部；供给使车辆驱动的电力的电力供给装置(100)；支承电力供给装置(100)的固定车架(110)；以及将固定车架(110)安装于车身底板(1)的车架安装部(R2)，将车架安装部(R2)配置在相对于悬架安装部在上下方向重叠的位置。

Description

车身构造
技术领域
本发明涉及汽车的车身构造。
背景技术
专利文献1中公开了一种将位于拖曳臂式半独立悬架的中央侧的安装点(臂托架)借助悬架横梁安装在车身的底板中央部的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3785920号公报
发明内容
但是，在专利文献1记载的技术中，在采用将悬架的下臂部直接紧固于车身(悬架横梁)的构造的情况下，存在从轮胎经由悬架传递至车身的振动变大的问题。
本发明是为了解决所述的以往技术问题而提出的，目的在于提供一种能够有效抑制从悬架向车身传递的振动的车身构造。
本发明的特征在于，包括：左右一对悬架，其设置在车身的下方；悬架安装部，其将所述悬架安装于所述车身；电力供给装置，其供给使车辆驱动的电力；车架，其支承所述电力供给装置；以及车架安装部，其将所述车架安装于所述车身，将所述车架安装部相对于所述悬架安装部配置于在上下方向上重叠的位置。
发明效果
根据本发明，能够提供有效地抑制从悬架向车身传递的振动的车身构造。
附图说明
图1是概略表示第1实施方式的车身构造的仰视图。
图2是概略表示第1实施方式的车身构造的俯视图。
图3是表示悬架装置的分解立体图。
图4是图2的IV－IV线剖视图。
图5是图2的V－V线剖视图。
图6是作为对比例示出车身构造的俯视图。
图7是说明第1实施方式的车身构造的作用效果的图。
图8是说明第1实施方式的车身构造的其他作用效果的图。
图9是概略表示第2实施方式的车身构造的剖视图。
附图标记说明
1 车身底板
2 后侧车架(侧车架)
3 后底板
4 后横梁
10 悬架装置(悬架)
100 电力供给装置
110 固定车架(车架)
111 第1车架部
112 第2车架部
113 连接部
R1 悬架安装部
R2 车架安装部
Q 闭合空间
具体实施方式
接下来，参照适当的附图，详细说明本发明的实施方式。并且，具有本实施方式的车身构造的车辆，能够应用于以发动机及马达(省略图示)为驱动源的混合动力汽车、将发动机仅作为发电机使用而利用马达使车辆行驶的串联混合动力汽车、以马达(省略图示)为驱动源的电动汽车或燃料电池汽车等具有使车辆驱动的高电压电力供给装置的各种车辆。另外，在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(铅直上下方向)。
(第1实施方式)
图1是概略表示第1实施方式的车身构造的仰视图，图2是概略表示第1实施方式的汽车的车身构造的俯视图。并且，图1是从下侧(底侧)观察车辆的图，图2是从上侧观察车辆的图。
如图1所示，具有第1实施方式的车身构造汽车(车辆)包括：设置在车身底板1下方的左右一对悬架装置(悬架)10、10(以下统称为悬架装置10)；供给使车辆驱动(行驶)的电力的电力供给装置100；以及将该电力供给装置100固定于车身的固定车架110(车架)。并且，对于图1及图2中示出的车身底板1来说，图示出左右后轮12、12的前后区域。
车身底板1是构成车辆的底面的构造，包括：在左右方向上相互分离配置的一对后侧车架2、2；配置在一对后侧车架2、2之间的后底板(所谓的轮胎托盘)3；以及在后侧车架2、2之间接合的后横梁4。后底板3配置在由后侧车架2、2和后横梁4包围的区域，在图1中，朝向纸面垂直方向的近前侧突出。
另外，车身底板1包括：侧梁5、5，其在后侧车架2、2的车宽方向的外侧沿前后方向延伸；以及弯曲部6、6，其从后侧车架2、2延伸至侧梁5、5的后端部。并且，虽未图示，但在后侧车架2与侧梁5之间、在后横梁4的前方的后侧车架2、2之间设有后底板。
悬架装置10相对于左侧后轮12及右侧后轮12(以下也称为车轮12)独立配置，构成为能够将左右后轮12、12分别以能够旋转的方式支承的独立悬架式的后悬架。并且，在右侧后轮12及左侧后轮12上，分别由相同构造构成的悬架装置10、10配置在对称位置。
后横梁4对悬架装置10、10的一部分进行支承，构成为具有倾斜部4a、4a和直线部4b，该倾斜部4a、4a从右侧后轮12及左侧后轮12朝向车宽方向(左右方向)的内侧且向前倾斜延伸，该直线部4b将倾斜部4a、4a的顶端相互连接并沿车宽方向(左右方向)延伸。由此，后横梁4在从车辆的上方(参照图2)及车辆的下方(参照图1)观察的平面图中，以前侧凸出的方式形成为大致回旋形状或大致V字状。
如图2所示，电力供给装置100具有向使车轮(例如前轮)驱动的电动机供给电力的高电压的蓄电装置(高电压电池)。另外，电力供给装置100由蓄电装置和PCU(动力控制单元)组合构成。作为PCU，由逆变器、DC—DC转换器、进行电路开闭的连接器等组合构成。
设置于电力供给装置100的蓄电装置是例如能够输出几百伏特的高电压构造，由锂离子电池、镍氢电池等二次电池构成。并且，作为电力供给装置100，不限定于在高电压的蓄电装置中组合PCU，也可以仅由高电压的蓄电装置构成。如上所述，电力供给装置100作为搭载于车辆的装置由较重的重量物构成。
另外，电力供给装置100在上下方向的平面观察时形成为车宽方向细长，且配置于在后底板3上形成的凹部3a内。凹部3a形成在由后横梁4的后端缘部4c和左右的后侧车架2、2包围的内侧。另外，电力供给装置100靠近凹部3a内的后横梁4侧配置。
固定车架110位于电力供给装置100的上部，由沿车宽方向延伸的第1车架部111、和从该第1车架部111朝向前方延伸的第2车架部112、112一体地构成。另外，固定车架110一体地构成有连接部113，该连接部113沿车宽方向延伸，将第2车架部112、112的顶端相互连接。第1车架部111及第2车架部112、112由铁等金属制的板材构成。
并且，固定车架110的构造不限定于本实施方式，能够对应于电力供给装置100的大小等适当变更。例如，也可以将两根第1车架部111前后隔开间隔地平行配置。另外，也可以将第2车架部112、112的基端作为第1车架部111的左右两端部，平面观察时呈大致三角形状(大致梯形形状)。
第1车架部111的车宽方向的长度形成为比电力供给装置100长，其左右两端借助螺栓111a、111a固定于后侧车架2、2的上表面。第2车架部112、112的顶端借助螺栓111b、111b(参照图2)固定于后横梁4的上表面。
图3是表示悬架装置的分解立体图。
如图3所示，悬架装置10构成为具有拖曳臂式半独立悬架，该拖曳臂式半独立悬架包括；拖曳臂16，其借助未图示的车轴将车轮(左侧后轮)12以旋转自如的方式轴支承，并能够转动地与弯曲部6连结；下臂部20，其支承拖曳臂16的车辆后方部；以及铰链机构22，其将拖曳臂16和下臂部20以能够相对位移的方式连结(结合)。此外，悬架装置10具有分别相对于下臂部20独立配置的减震器24和弹簧26。
拖曳臂16由臂主体部28和臂部30构成，该臂主体部28位于车辆前后方向的后端部，设有铰链机构22，该臂部30从臂主体部28朝向车辆前方延伸。在臂部30的车辆前方端部安装有将拖曳臂16以能够转动的方式轴支承的拖曳衬套32。
臂部30包括：L字状屈曲部34，其安装于拖曳衬套32，在仰视观察时以大致L字状(参照图1)屈曲；直线部36，其与L字状屈曲部34连续，沿车辆前后方向以大致直线状延伸；以及交叉部38，其从直线部36延伸至臂主体部28，在俯视观察时从车宽方向内侧朝向车宽方向外侧延伸，与车辆前后方向交叉。
臂主体部28具有沿车身上下方向延伸且大致平行地相互对置的一对对置片40a、40b。一对对置片40a、40b分别朝向车宽方向的大致内侧突出，上下形成有螺栓穿插孔42。
下臂部20具有车宽外侧端部20a和车宽内侧端部20b。在车宽外侧端部20a安装有沿上下方向分离规定距离的一对橡胶衬套44a、44b。在一对橡胶衬套44a、44b之间形成有从车辆后方观察以大致V字状凹陷的凹部46。拖曳臂16与下臂部20借助分别穿插在一对橡胶衬套44a、44b及一对对置片40a、40b的螺栓穿插孔42中的一对螺栓48、48以能够相对位移的方式结合。
铰链机构22包括：设置在拖曳臂16的臂主体部28上的一对对置片40a、40b；安装在下臂部20的车宽外侧端部20a；安装在车宽外侧端部20a上的一对橡胶衬套44a、44b；以及一对螺栓48、48，其借助一对橡胶衬套44a、44b紧固拖曳臂16的车辆后方端部与下臂部20的车宽外侧端部20a。
在下臂部20的车宽内侧端部20b上，安装有将下臂部20以能够相对于后横梁4转动的方式支承的下臂部衬套50。
在下臂部20的车宽外侧端部20a与车宽内侧端部20b之间，形成有从上表面观察由大致圆形和三角形组合而成的复合形状的凹部52。在该凹部52中，相互独立地配置有使从车轮12传递的振动衰减的减震器24和产生弹簧力的弹簧(螺旋弹簧)26。并且，减震器24以紧固于下臂部20的杆部53为转动中心，以能够相对于下臂部20转动的方式安装。
在凹部52内，以弹簧26位于车宽外侧，减震器24位于车宽内侧的方式配置。换言之，减震器24与弹簧26相比配置在下臂部20的车宽方向的内侧。
按照上述方式，拖曳臂16及下臂部20分别借助拖曳衬套32及下臂部衬套50，以能够相对于车身底板1转动的方式安装于车身底板1。
拖曳衬套32构成为，包括：内筒部件(省略图示)；外筒部件56，其配置在内筒部件的外径侧，与拖曳臂16连结；橡胶弹性体(省略图示)，其夹设在内筒部件与外筒部件56之间；以及轴部件60，其贯通内筒部件。并且，下臂部衬套50由于是与拖曳衬套基本相同的构造，因此省略下臂部衬套50的说明。
在沿着轴部件60的轴方向的两侧，设有具有能够穿插螺栓68、68的一对安装孔69、69的平板状的板片70、70。通过将螺栓68、68穿插在安装孔69、69中，拖曳衬套32被安装于车身底板1。
回到图1，下臂部20、20沿着后横梁4的倾斜部4a配置。另外，下臂部20的顶端在倾斜部4a与直线部4b的边界处借助下臂部衬套50固定于后横梁4。在图1中，由单点划线包围的区域且借助下臂部衬套50安装于车身底板1(后横梁4)的部分，与悬架安装部R1相当。并且，悬架安装部R1并不表示利用螺栓68固定的狭小(一个点的)区域，而是表示包含下臂部衬套50或螺栓68周边的区域。
另外，固定车架110的第2车架部112、112的顶端延伸至相对于悬架安装部R1在上下方向(铅直方向)上重叠的位置。即，在图2中，由单点划线包围的区域且安装于第2车架部112、112的车身底板1(后横梁4)的部分与车架安装部R2相当。由此，车架安装部R2设定在与悬架安装部R1(参照图1)在上下方向重叠的位置。并且，车架安装部R2并不表示利用螺栓111b固定的狭小(一个点的)区域，而表示包含螺栓111b的周边区域。另外，车架安装部R2并不需要完全与悬架安装部R1重叠，只要一部分与悬架安装部R1重叠即可。
并且，在本实施方式中，拖曳臂16和下臂部20由独立的部件构成，但拖曳臂16和下臂部20也可以一体地构成。
图4是图2的IV－IV线剖视图。并且，图4表示在车宽方向的中央切断的状态。
如图4所示，电力供给装置100借助托架(省略图示)等固定于固定车架110的第1车架部111。另外，电力供给装置100以相对于固定车架110悬吊的状态配置于车身底板1。也就是说，电力供给装置100是未被固定于车身底板1的状态。
另外，电力供给装置100的蓄电装置是将由多个电池单元在图4的纸面铅直方向上排列而成的电池模块101在前后方向上排列两列构成的。另外，前侧的电池模块101与后侧的电池模块101经由连接电路102电连接。另外，电池模块101、101收容在树脂制的壳体103中。
对于固定车架110来说，固定电力供给装置100的第1车架部111形成在比后横梁4高的位置。第2车架部112具有在与第1车架部111相同高度的位置朝向前方延伸的水平部112a、和从水平部112a朝向前下方延伸的倾斜部112b。
后底板3形成有以使凹面朝向上方的方式形成的凹部3a。电力供给装置100通过固定于固定车架110而以悬吊状态收纳在凹部3a中。通过按照这种方式将电力供给装置100与固定车架110连接，从而如双点划线所示，通过使电力供给装置100从固定于固定车架110状态下降，能够安装于车身底板1，使得电力供给装置100的安装作业容易。
后横梁4通过焊接与后底板3接合(固定)。另外，后横梁4由配置在上表面侧的上表面部4d和配置在下表面侧的下表面部4e相互组合构成。在下表面部4e上形成有收容下臂部衬套50的大致一半的凹部4f。凹部4f沿着下臂部20形成得细长。另外，下表面部4e在凹部4f的大致前后两侧形成有供螺母67固定的固定面4g、4g。通过使板片70从下侧重叠于该固定面4g，并借助螺栓68与螺母67螺合，从而将下臂部衬套50固定于后横梁4。并且，在将下臂部衬套50向后横梁4固定时，包含螺栓68及螺母67的位置(区域)与悬架安装部R1(参照图1)相当。
后横梁4在上表面部4d形成有向上方突出并对固定车架110进行固定的突出部4h。在该突出部4h的上表面，以固定车架110的第2车架部112、112及连接部113抵接的状态利用螺栓111b将第2车架部112、112固定于后横梁4。并且，省略与螺栓111b螺合的螺母的图示。
图5是图2的V－V线剖视图。并且，图5表示在用于安装下臂部衬套50的后侧的螺栓68及螺母67的位置切断的状态。
如图5所示，在本实施方式的车身构造中，安装下臂部20的悬架安装部R1、R1与将固定电力供给装置100的固定车架110安装于车身底板1(后横梁4)的车架安装部R2、R2，以在上下方向(铅直方向)重叠的方式配置。
但是，如在图6中以对比例所示，在电力供给装置100借助固定车架200安装于车身底板1的车辆中，在作为后悬架使用拖曳臂式半独立的情况下，存在从臂部输入的振动集中于车身中央部、路面噪声性能低下的问题。并且，在图6中以附图标记R10表示的区域，是下臂部与车身底板1的紧固部(悬架安装部)，以附图标记R20表示的区域是固定车架200相对于车身底板1的紧固部(车架安装部)。在该情况下，作为降低路面噪声的方法，存在将下臂部的紧固部副车架化的方法。但是，需要在车身中央部使载荷或振动输入分散，若采用副车架构造，则导致成本增加和重量增加。
因此，在第1实施方式中，如图7所示，第2车架部112、112向车身底板1(后横梁4)紧固的紧固部(车架安装部R2、R2)，重叠在下臂部20(参照图1)向车身底板1(后横梁4)紧固的紧固部(悬架安装部R1、R1)的上部。由此，能够将电力供给装置100的载荷施加于下臂部20的紧固部(悬架安装部R1、R1)，因此能够抑制从后轮12经由悬架装置10输入至车身底板1的振动，提高路面噪声性能。另外，由于不需要使下臂部20的紧固部副车架化，因此能够抑制成本增加和重量增加。
另外，如图7中粗虚线所示，在第1实施方式的车身构造中，利用车身底板1(后横梁4)和固定车架110，以在车宽方向上呈梯(ladder)状构成。由此，能够在车辆侧碰撞时提高针对来自车辆侧方的载荷F1的刚性。
另外，如在图8以粗实线箭头所示，在第1实施方式的车身构造中，在车辆后部碰撞时从车辆后方输入载荷F2且载荷F21、F21被传递至后侧车架2、2的情况下，能够使沿后侧车架2、2输入的载荷在固定车架110侧分散成载荷F22、F22。
如以上说明，第1实施方式的车身构造包括：设置在车身底板1下方的左右一对悬架装置10；将悬架装置10安装于车身底板1的悬架安装部R1；供给使车辆驱动的电力的电力供给装置100；支承电力供给装置100的固定车架110；以及将固定车架110安装于车身底板1的车架安装部R2。另外，在第1实施方式的车身构造中，将车架安装部R2配置在相对于悬架安装部R1在上下方向重叠的位置。由此，能够有效地抑制从悬架装置10(下臂部20)传递至车身底板1的振动。也就是说，由于不需要为了抑制在车身底板1产生的振动而将下臂部20的紧固部副车架化，因此能够抑制成本增加和重量增加。另外，由于能够将作为重量物的电力供给装置100的载荷施加于下臂部20的紧固部(悬架安装部R1)，因此能够提高噪声振动性能、提高路面噪声性能。
另外，在第1实施方式中，固定车架110包括第1车架部111和第2车架部112、112，该第1车架部111沿车宽方向(左右方向)延伸且固定于左右的后侧车架2、2，该第2车架部112、112从第1车架部111朝向悬架安装部R1、R1延伸。由此，能够利用固定车架110稳定地支承电力供给装置100，且能够将电力供给装置100的载荷输入至悬架安装部R1的区域，有效地抑制振动(噪声振动)。
另外，在第1实施方式中，第2车架部112、112从车宽方向的外侧朝向内侧相对于前后方向倾斜延伸(参照图8)。由此，在从车辆后方碰撞而向后侧车架2输入了来自车辆后方的载荷的情况下，能够使输入的载荷分散到第2车架部112、112侧。
另外，在第1实施方式中，第2车架部112、112设置为左右一对(参照图7)。在第1实施方式中，由于利用车身底板1(后横梁4)和固定车架110(第1车架部111及第2车架部112、112)构成梯状的构造，因此能够提高针对侧碰撞产生的来自侧方的载荷F2的刚性。由此，在第1实施方式中，容易对电力供给装置100进行保护。
另外，在第1实施方式中，固定车架110由第1车架部111、左右一对第2车架部112、112、和连接部113构成俯视观察时的闭合空间Q(参照图2)。由此，能够提高固定车架110的刚性，进一步提高针对来自侧方的载荷F1的刚性，容易进一步对电力供给装置100进行保护。
(第2实施方式)
图9是概略表示第2实施方式的车身构造的剖视图。并且，对于与第1实施方式相同的构造标注相同的附图标记，省略重复的说明。
如图9所示，第2实施方式的车身构造是将固定有电力供给装置100的固定车架110A从车身底板1的下侧安装的构造。另外，电力供给装置100与第1实施方式同样地，以悬吊状态支承于固定车架110A。
后底板3A在凹部3a的前部形成有以使凹面朝向下方的方式形成的凹部3b。该凹部3b以成为能够收容电力供给装置100的空间的方式构成。由此，通过使固定于固定车架110A状态下的电力供给装置100从车身底板1的下方(车辆的底侧)上升，从而能够将电力供给装置100安装于车身底板1。并且，固定车架110A借助螺栓等将第1车架部111的左右两端固定于后侧车架2的下表面。
后横梁4A由配置于上表面侧的上表面部4i和配置于下表面侧的下表面部4j组合构成。在下表面部4j上形成有用于安装固定车架110A的安装部4k。在固定车架110A的第2车架部112、112及连接部113与该安装部4k的下表面抵接的状态下，利用螺栓及螺母(省略图示)将第2车架部112、112固定于后横梁4A。
第2实施方式构成为，第2车架部112、112的相对于车身底板1(后横梁4A)的紧固部(车架安装部)，重叠在下臂部20的相对于车身底板1(后横梁4A)的紧固部(悬架安装部)的上部。
如上所述，在第2实施方式中，由于与第1实施方式同样地，也能够将作为重量物的电力供给装置100的载荷施加于下臂部20的紧固部(悬架安装部)，因此能够提高噪声振动性能、提高路面噪声性能。另外，与第1实施方式同样地，能够抑制成本增加和重量增加。另外，如使用图7所说明的，通过利用后横梁4A和固定车架110A设置为梯状的构造体，能够提高针对来自侧方的载荷的刚性。另外，如使用图8所说明的，通过使固定车架110A具有第2车架部112、112，能够针对来自后方的载荷提高载荷分散效果。
以上对本实施方式进行了说明，但本发明不限定于所述实施方式，能够以多种方式实施。例如，在所述实施方式中，以具有将第2车架部112、112相互连接的连接部113的情况为例进行了说明，但也可以不设置连接部113，而使第2车架部112、112的顶端分离构成。另外，也可以取代固定车架110的第2车架部112、112，使用沿与第1车架部111正交的方向延伸的车架部。
另外，在本实施方式中，以将电力供给装置100配置于后横梁4的后方的情况为例进行了说明，但也可以将电力供给装置100配置于后横梁4的前方。

Claims (5)

1.一种车身构造，其特征在于，包括：
左右一对悬架，其设置于车身底板的下方；
悬架安装部，其将所述悬架安装于所述车身底板；
电力供给装置，其供给使车辆驱动的电力；
车架，其支承所述电力供给装置；以及
车架安装部，其将所述车架安装于所述车身底板，
将所述车架安装部配置在相对于所述悬架安装部在上下方向重叠的位置。
2.根据权利要求1所述的车身构造，其特征在于，
所述车架包括第1车架部和第2车架部，该第1车架部沿车宽方向延伸并固定于左右的侧车架，该第2车架部从所述第1车架部朝向所述悬架安装部延伸。
3.根据权利要求2所述的车身构造，其特征在于，
所述第2车架部从车宽方向的外侧朝向内侧而相对于前后方向倾斜延伸。
4.根据权利要求2或3所述的车身构造，其特征在于，
所述第2车架部设置为左右一对。
5.根据权利要求4所述的车身构造，其特征在于，
所述车架在俯视观察时由所述左右一对第2车架部和所述第1车架部构成闭合空间。
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