CN110775162A - 车辆的下部结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种在发生前面碰撞时抑制前部悬架构件的后退的车辆的下部结构。悬架构件(14)被安装于下部车身(12)的侧面构件(20)上。在悬架构件(14)的后部处，于悬架构件(14)与下部车身(12)之间存在有分隔件(28)。分隔件(28)包括托架(46)，托架的前端面(46f)与悬架构件主体(22)的后壁面(22a)对置。在发生前面碰撞时，悬架构件(14)的后壁面(22a)将与托架(46)抵接，从而使悬架构件(14)的后退被抑制。

Description

车辆的下部结构
本申请要求于2018年7月13日提交的日本专利申请No.2018-133016的优先权，其公开内容通过引用整体而并入本文，包括说明书、权利要求书、附图和摘要。
技术领域
本公开内容涉及一种车辆的下部结构，尤其涉及一种碰撞时的部件间的距离的控制。
背景技术
车辆的下部结构包括下部车身(underbody)、和被安装于下部车身上且对悬架的可动部件以可动的方式而进行支承的悬架构件。在下述专利文献1中，示出了一种被固定于前部侧面构件(1)上的悬架构件(35)。悬架构件(35)在后端部处经由其他部件并通过后方连结部(37)而被固定于前部侧面构件(1)上。此外，在下述专利文献1中，记载了在车辆的地板下方搭载有包括燃料电池堆(13)在内的地板下方单元部件(17)的内容。另外，上述的括号内的符号为下述专利文献1中所使用的符号，与本申请的实施方式的说明中所使用的符号没有关联。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-224877号公报
发明内容
在发生完全重叠或偏心前面碰撞等的前面碰撞时，前部悬架构件会相对于下部车身而相对性地向后方移动。关于前部悬架构件的后退的抑制，还存在改善的余地。
本公开内容的目的在于，在发生前面碰撞时，对前部悬架构件相对于下部车身的后退进行抑制。
本公开内容所涉及的车辆的下部结构具备：下部车身，其具有在车辆的长度方向上延伸的框架部件；前部悬架构件，其位于下部车身的前部下方，且被安装于下部车身的框架部件上；分隔件，其介于下部车身与前部悬架构件之间。分隔件具有与前部悬架构件的后壁面对置的前端面，在发生前面碰撞时，前部悬架构件的后壁面将与前端面抵接。
在发生前面碰撞时，前部悬架构件的后退通过分隔件而被抑制。
此外，可以在分隔件上形成用于向框架部件进行固定的螺栓所贯穿的至少一个螺栓孔。分隔件可以具有从形成位于最靠车辆前方的螺栓孔的部分起向车辆前方延伸的延伸部，该延伸部的前端面为与前部悬架构件的后壁面抵接的前述的分隔件的前端面。
通过设置延伸部，从而能够在不受由通过螺栓而对分隔件进行固定的位置所带来的制约的条件下，决定分隔件与前部悬架构件抵接的位置。
此外，前部悬架构件可以具有从其后壁面的下部起向后方延伸并与分隔件结合的舌状的后方安装部。该后方安装部在结合于分隔件的部分和后壁面之间具有脆弱结构。
在从前方对前部悬架构件施加了碰撞载荷时，具有脆弱结构的后方安装部将会折曲，从而向分隔件传递的碰撞载荷会被减小，进而使分隔件与前部悬架构件的后退而一同后退的情况被抑制。
并且，可以具备被搭载于下部车身的下方且前部悬架构件的后方处、并对车辆驱动用的电力进行积蓄的蓄电池。由于在发生前面碰撞时，前部悬架构件的后退通过分隔件被抑制，因此能够确保蓄电池与前部悬架构件的距离。
并且，可以在前部悬架构件与蓄电池之间，配置连接在蓄电池上的电力线。在发生前面碰撞时，通过分隔件来抑制前部悬架构件的后退，从而抑制前部悬架构件向电力线的接近。
附图说明
图1为以从下方仰视的状态来示意性地表示车辆的下部结构的立体图。
图2为以俯视的状态来示意性地表示悬架构件的立体图。
图3为表示分隔件的立体图。
图4为表示分隔件的侧视图。
图5为图4所示的A-A线下的分隔件的剖视图。
图6为示意性地表示悬架构件与分隔件的关系的侧视图。
图7为示意性地表示悬架构件与电力线的关系的侧视图。
图8为示意性地表示发生前面碰撞时的下部结构的变形的侧视图。
具体实施方式
以下，根据附图来对本发明的实施方式进行说明。在以下的说明中，只要没有特别预先说明，则表示前、前方、后、后方、左、右、侧方、上、上方、下、下方等的方向以及朝向的语句均表示与车辆相关的方向以及朝向。此外，将于车辆的前后延伸的方向记为长度(longitudinal)方向，而将左右延伸的方向记为横(lateral)向。在各个附图中，箭头标记FR的朝向表示前方，箭头标记UP的朝向表示上方，箭头标记LH的朝向表示左方。
图1为以从下方仰视的状态来表示车辆的下部结构10、特别是下部结构10的前部的主要部分的示意图。下部结构10具备下部车身12、和位于下部车身12的前部下方的前部悬架构件14(以下，记为悬架构件14)。下部车身12具备客厢(cabin)的地板16、对客厢的前边缘进行规定的车厢前壁18、和于地板16的下方而在长度方向上延伸，并进一步向前方延伸的左右一对侧面构件20。车厢前壁18成为客厢与位于客厢前方且对电动机(electricmotor)等的原动机(motor)进行收纳的原动机舱(motor compartment)的隔壁。左右侧面构件20在地板16下方以前端彼此接近的方式而向内侧弯曲，从而其左右间隔朝向前方而变窄。此外，侧面构件20的与地板16下方的部分相比而靠前方的部分朝向前方并沿着车厢前壁18向上方弯曲，且在预定的高度处朝向前方而于原动机舱内大致水平地延伸。一对侧面构件20作为于下部车身12的左右处在长度方向上延伸的框架部件而发挥功能。悬架构件14为金属板制，且以对被成形为预定形状的多个部件进行组合并接合的方式而被形成。此外，悬架构件14可以通过其他材料及制造方法来制作。例如，可以利用铝挤压部件、铝铸件等。
悬架构件14被安装于侧面构件20上，并形成悬架的可动部件的支承点、例如形成下臂的车身侧的支承点。悬架构件14具有悬架构件主体22，在该悬架构件主体22的左右端部上形成有悬架的可动部件的支承点。在悬架构件主体22的前部的左右处设置有安装臂24，且安装臂24的上端被结合于原动机舱内的侧面构件20上。此外，在悬架构件主体22的后部的左右处设置有向后方延伸的舌状的后方安装部26，且后方安装部26被结合于地板16下方的侧面构件20上。在后方安装部26与下部车身12、特别是与侧面构件20之间，存在有分隔件28。通过对安装臂24及分隔件28的上下方向上的尺寸进行改变，从而能够对悬架构件14相对于下部车身12的上下方向上的位置进行变更。
在地板16下方处搭载有蓄电池30。蓄电池30通过格子状的支承框架32而从下方被支承，所述支承框架32被固定于左右侧面构件20上。支承框架32具有在横向上延伸且两端与左右侧面构件20结合的多个支承梁34，蓄电池30被固定于所述支承梁34上。在蓄电池30的前端面上，具备用于对电力线36及信号线38进行连接的插座。电力线36将被积蓄于蓄电池30中的电力供给至车辆驱动用的电动机，此外还将电动机通过再生制动而所产生的电力输送至蓄电池30。信号线38将如下的检测信号送出，所述检测信号表示用于掌握蓄电池30的电流、电压及蓄电池30的温度等的蓄电池30的状态的参数。
图2为表示安装有分隔件28的状态下的悬架构件14的立体图。悬架构件主体22具有朝向大致后方的后壁面22a，且后壁面22a在横向上弯曲。弯曲了的后壁面22a的中央部位于前方，而两端部位于后方，且从两端部的各下部起向后方延伸有后方安装部26。后方安装部26的上下方向上的尺寸(厚度)与悬架构件主体22的厚度相比而较薄。在后方安装部26的上表面上，通过焊接等的手法而被接合有分隔件28。悬架构件14通过在前部处使安装臂24被结合于侧面构件20上，此外在后部处使后方安装部26和分隔件28被结合于侧面构件20上，从而被安装于下部车身12上。后方安装部26通过一起贯穿后方安装部26和分隔件28的螺栓42、和贯穿分隔件28的螺栓44，从而被结合于侧面构件20上。前方的螺栓42在其与侧面构件20之间对后方安装部26和柱环48进行夹持。
图3～5为表示分隔件28的图，图3为立体图，图4为侧视图，图5为图4所示的A-A线下的剖视图。分隔件28包括在长度方向上延伸的托架46、和在上下方向上贯穿托架46的柱环48。托架46的与长度方向正交的截面为倒立的U字形状，且为金属板制。托架46并不限定于金属板制，也可以利用铝挤压部件、铝铸件等来制作。在托架46的与中央相比靠前方的位置处，柱环48在上下方向上贯穿托架46。将托架46的、柱环48所贯穿的部分记为柱环贯穿部46a。托架46具有从柱环贯穿部46a起向前方延伸的延伸部46b。柱环48为承受由螺栓42所产生的结合力的部分，与承受结合力的部分相比而向前方延伸的部分为延伸部46b。托架46还从柱环贯穿部46a起向后方延伸。在该向后方延伸的部分的后端部46c上设置有贯穿孔，该贯穿孔为螺栓44所贯穿的分隔件28的后方螺栓孔28a。
托架46的前端面46f(延伸部46b的前端面)与悬架构件主体22的后壁面22a(参照图2、6)对置。托架46为分隔件28的一部分，托架46的前端面46f也为分隔件28的前端面。
柱环48为圆筒形状，其上端面48a位于与托架的后端部46c的上表面46d相同的高度上，下端面48b位于与托架的柱环贯穿部46a的下边缘46e相同的高度上。柱环48通过焊接等的手法而与托架46接合。具体而言，柱环48的侧面与托架的柱环贯穿部46a的上表面被焊接在一起。柱环48形成螺栓42所贯穿的分隔件的前方螺栓孔28b。此外，柱环的上端面48a和托架的后端部的上表面46d也可以以适合于安装对象的面的形状的方式而被设为不同的高度。
分隔件28使托架的柱环贯穿部46a的下边缘46e与悬架构件14的后方安装部26以焊接的方式而被接合。另一方面，延伸部46b的下边缘46g与后方安装部26并未被焊接在一起。
此外，托架46的前端面46f与下边缘46g所形成的角46h被实施了倒角，特别是被实施了圆形倒角。托架的前端面46f的形状为倒立的U字形状，且U字的平行的两条边的下端的角46h被实施了圆形倒角。
图6及图7为从侧方对悬架构件14、特别是对后方安装部26的周围的结构进行观察时的示意图。特别是，在图6中示出了悬架构件14与分隔件28的关系，在图7中示出了悬架构件14与电力线36的关系。在图7中，悬架构件主体22的内部结构被省略。
如图6所良好地示出的那样，后方安装部26的厚度相对于悬架构件主体22的厚度而较小，从而使得悬架构件14的厚度朝向后方而于后壁面22a的附近处急剧减小。此外，如图2所良好地示出的那样，在横向上，后方安装部26的横向上的尺寸(宽度)也与悬架构件主体22相比而较小，从而可看出尺寸的急剧减小。如此，尺寸急剧减小的部分较为脆弱，如果在发生碰撞时承受载荷，则会先于其他部分而开始变形。后方安装部26的连接根部及其周围的部分即为会先于其他部分而开始变形的脆弱部。
分隔件28介于悬架构件14与侧面构件20之间，并决定了悬架构件14相对于下部车身12的上下方向上的位置。通过对分隔件28的有无或分隔件28的厚度进行变更，从而能够使悬架构件14的上下方向上的位置变更。分隔件28在长度方向上于两个部位处被固定于侧面构件20上。分隔件28在前侧处与悬架构件14一同通过螺栓42而被结合于侧面构件20上，且在后侧处通过螺栓44而被结合于侧面构件20上。分隔件28的托架的延伸部46b从分隔件28通过螺栓42而被固定的位置起朝向前方延伸，且其前端面46f与悬架构件的后壁面22a对置。托架的延伸部46b会与在发生完全重叠前面碰撞或发生偏心前面碰撞时后退过来的悬架构件14的后壁面22a抵接。通过对延伸部46b的长度进行变更，从而能够对与悬架构件14抵接的位置进行变更，进而能够对悬架构件14的后退量进行控制。
由于悬架构件主体22的后壁面22a是弯曲的，因此，如图7所示，后壁面22a的与电力线36对置的部分位于，与对置于分隔件28的部分相比而靠前方处。
图8为表示发生预定的条件下的前面碰撞时的下部结构10的变形的状况的图。可以将发生前面碰撞时的条件设为例如已被规定的完全重叠前面碰撞试验、或偏心前面碰撞试验的条件。例如，在完全重叠前面碰撞试验中，使车辆在55km/h的条件下与壁面进行正面碰撞，在偏心前面碰撞试验中，使车辆在相对于被决定了结构的对象物体而以40％的重叠量且64km/h的条件下进行碰撞。
为了对乘员进行保护，车辆的客厢具有坚固的结构，而与客厢相比靠前方的部分为了对碰撞的能量进行吸收而采用比较易于变形的结构。当下部结构10受到由前面碰撞所造成的碰撞载荷F时，下部结构10的前部会发生变形，且悬架构件14也会伴随于此而后退。另一方面，由于分隔件28被固定在坚固的侧面构件20的地板下部分上，因此，悬架构件14的后方安装部26的位置不会发生较大变化。因此，后方安装部26的脆弱的部分会发生折曲。如图8所示，后方安装部26折曲成V字形，从而使悬架构件主体的后壁面22a与托架的前端面46f抵接。由此，悬架构件14的后退会被抑制，从而能够抑制由悬架构件14所导致的地板16等的下部车身12的变形。此外，通过使悬架构件14的后退被抑制，从而避免了悬架构件14向蓄电池30的碰撞。并且，还可以避免电力线36被夹在悬架构件14与下部车身12之间的情况。
通过对托架的延伸部46b的长度进行适当设定，从而能够控制悬架构件14与托架46抵接的位置及悬架构件14的后退量。
通过在发生前面碰撞时使后方安装部26快速变形，从而能够防止分隔件28先发生变形或脱落的情况，进而使承接后退过来的悬架构件14的可靠性升高。此外，由于托架的延伸部46b与后方安装部26并未被接合，因此，不会阻碍后方安装部26向V字形的变形。并且，由于延伸部46b也没有承受伴随着后方安装部26的变形而产生的力，因此抑制了其变形，并能够维持其与悬架构件主体的后壁面22a的对置状态。
此外，通过对托架的前端面46f的周缘的一部分进行倒角，从而能够抑制托架46刺入到悬架构件主体的后壁面22a中的情况。如果托架46刺入其中，则会使得托架46无法充分地对后退的悬架构件14进行支承，从而抑制后退的效果会较小。通过在前端面46f上设置倒角，从而能够抑制托架46的扎入，并效率良好地对悬架构件14的后退进行抑制。此外，由于当托架46刺入到后壁面22a中时，会阻碍悬架构件14向下方的运动，因此无法实现使碰撞载荷逸散以使碰撞载荷不被传递至下部车身12上。通过在前端面46f上设置倒角，从而能够使碰撞载荷逸散，以使碰撞载荷不被传递至下部车身12及蓄电池30。
分隔件并不限定于具有托架46和柱环48这两个部件的结构，可以将其设为一体部件。分隔件的前端面的形状并不限定于U字形，例如可以设为实心的四角形、四角的框形状等。倒角既可以被设置于前端面的周缘整体上，也可以被设置于周缘的一部分上，还可以仅被设置于角部上。
本公开内容的其他方式如以下所示。
(1)一种车辆的下部结构，具备：
下部车身，其具有在车辆的长度方向上延伸的框架部件；
前部悬架构件，其位于所述下部车身的前部下方，并被安装于所述下部车身的所述框架部件上；
分隔件，其介于所述下部车身与所述前部悬架构件之间，在该分隔件上形成有用于向所述框架部件进行固定的螺栓所贯穿的至少一个螺栓孔，并且该分隔件具有从形成位于最靠车辆前方的螺栓孔的部分起而向车辆前方延伸的延伸部，且所述延伸部的前端面与所述前部悬架构件的后壁面对置。
符号说明
10…下部结构；12…下部车身；14…(前部)悬架构件；16…地板；18…车厢前壁；20…侧面构件(框架部件)；22…悬架构件主体；22a…后壁面；24…安装臂；26…后方安装部；28…分隔件；28a…后方螺栓孔；28b…前方螺栓孔；30…蓄电池；32…支承框架；34…支承梁；36…电力线；38…信号线；42、44…螺栓；46…托架；46a…柱环贯穿部；46b…延伸部；46e…柱环贯穿部的下边缘；46f…前端面；46g…下边缘；46h…(被实施了圆形倒角的)角；48…柱环。

Claims (5)

1.一种车辆的下部结构，具备：
下部车身，其具有在车辆的长度方向上延伸的框架部件；
前部悬架构件，其位于所述下部车身的前部下方，且被安装于所述下部车身的所述框架部件上；
分隔件，其介于所述下部车身与所述前部悬架构件之间，且具有与所述前部悬架构件的后壁面对置的前端面，在发生前面碰撞时，所述前部悬架构件的所述后壁面将与所述前端面抵接。
2.如权利要求1所述的车辆的下部结构，其中，
在所述分隔件上，形成有用于向所述框架部件进行固定的螺栓所贯穿的至少一个螺栓孔，所述分隔件具有从形成位于最靠车辆前方的螺栓孔的部分起向车辆前方延伸的延伸部，该延伸部的前端面为所述分隔件的所述前端面。
3.如权利要求1或2所述的车辆的下部结构，其中，
所述前部悬架构件具有从所述后壁面的下部起向后方延伸并与所述分隔件结合的舌状的后方安装部，该后方安装部在结合于所述分隔件的部分和所述后壁面之间具有脆弱结构。
4.如权利要求1至3中任意一项所述的车辆的下部结构，其中，
具备蓄电池，所述蓄电池被搭载于所述下部车身的下方且所述前部悬架构件的后方处、并对车辆驱动用的电力进行积蓄。
5.如权利要求4所述的车辆的下部结构，其中，
在所述前部悬架构件与所述蓄电池之间，配置有连接在所述蓄电池上的电力线，在发生前面碰撞时，通过所述分隔件来抑制所述前部悬架构件的后退，从而抑制所述前部悬架构件向所述电力线的接近。
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