CN110803223B - 车身侧部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明获得一种即使在短行程的情况下,也能够在不提高电池组的耐力的条件下,在车辆的侧碰时至少维持EA效率的车身侧部结构。被设置在地板面板(12)上的地板横向构件(32)在与下边梁(14)之间以空出间隙30的方式被配置。并且,地板横向构件(32)和下边梁(14)之间通过地板横向延伸件(82)而被连接在一起,所述地板横向延伸件(82)被设定为,具有与地板横向构件(32)相比较低的耐力。
Description
技术领域
本公开涉及一种车身侧部结构。
背景技术
例如,在日本特开2017-226353号公报中公开了一种如下的技术,即,在于地板面板的下方侧搭载有蓄电池单元(以下,称为“电池组”)的车身(车辆)中,在下边梁内设置冲击吸收部件(以下,称为“EA部件”)的技术。通过该EA部件,从而在车辆的侧面碰撞时(以下,称为“车辆的侧碰时”),对电池组进行保护。另外,除此之外,作为车辆的侧碰时的电池组保护的对策,例如可例举出美国专利2013/0088044号公报、美国专利2011/0174556号公报、日本特开2017-087806号公报、日本特开2018-075939号公报中所记载的技术。
在于地板面板的下方侧搭载有电池组的车辆中,被要求即使在电杆侧碰这样的侧面碰撞的情况下,电池组也不会发生变形。另一方面,在电池组方面,正在研究通过增大沿着车辆宽度方向的宽度方向的尺寸(以下,称为“电池组的宽度尺寸”)来增加电池搭载量的方法。
如果增大电池组的宽度尺寸,则会使电池组与被配置于该电池组的车辆宽度方向的外侧的下边梁之间的间隔距离缩短与之相对应的量。由于在车辆的侧碰时被吸收的冲击能量吸收量可通过冲击载荷与变形行程之积而求得,因此在冲击能量吸收量相同的情况下,如果电池组与下边梁之间的间隔距离变短(所谓的短行程),则与之相应地,冲击载荷会变成高载荷。因此,为了能够承受高载荷,在电池组中就需要提高耐力。
发明内容
本公开获得一种即使是短行程,也能够在不提高电池组的耐力的条件下,在车辆的侧碰时,至少维持了冲击能量吸收效率(以下,称为“EA效率”)的车身侧部结构。
第一方式所涉及的车身侧部结构具有:下边梁,其被设置在车辆的地板面板的车辆宽度方向的外侧处,且沿着车辆前后方向而延伸;地板横向构件,其在所述地板面板上,在与所述下边梁之间以空出间隙的方式沿着车辆宽度方向被设置并将车辆宽度方向设为长边方向;电池组,其在所述地板面板的车辆下方侧处,被设置在于俯视观察时与所述地板横向构件的长边方向的两端相比靠内侧处;地板横向延伸件,其沿着车辆宽度方向而连接所述下边梁和该地板横向构件,且被设定为,在车辆的侧面碰撞时先于所述地板横向构件而进行塑性变形。
在第一方式所涉及的车身侧部结构中,在车辆的地板面板的车辆宽度方向的外侧处,沿着车辆前后方向而延伸有下边梁,并且在地板面板上,在与下边梁之间以空出间隙的方式沿着车辆宽度方向而设置有地板横向构件。并且,该地板横向构件和下边梁之间是通过地板横向延伸件沿着车辆宽度方向被连接在一起的,其中,所述地板横向延伸件被设定为,在车辆的侧面碰撞时先于地板横向构件而进行塑性变形。
在此,被设定为,在车辆的侧面碰撞时,地板横向延伸件先于地板横向构件而进行塑性变形的含义为,例如,地板横向延伸件由与地板横向构件相比耐力较低材料形成。也就是说,地板横向延伸件会在与地板横向构件相比较低的载荷下进行塑性变形。另一方面,在地板面板的车辆下方侧,于在俯视观察时与该地板横向构件的长边方向(车辆宽度方向)的两端相比靠内侧处设置有电池组。
通过以上这样的构成,从而在本公开中,被设定为,在车辆的侧碰时,在冲击载荷被输入至下边梁且该下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,该地板横向延伸件能够进行塑性变形。并且,通过地板横向延伸件的塑性变形,从而能够吸收冲击能量的一部分。也就是说,在本公开中,通过另行设置地板横向延伸件,从而将该地板横向延伸件作为冲击吸收部件而加以利用。
另外,在本公开中,地板横向构件被设置在地板面板上,并且电池组被设置在地板面板的车辆下方侧。因此,在车辆侧面观察时,在下边梁的上部侧处,该下边梁和地板横向构件、地板横向延伸件重叠,在下边梁的下部侧处,该下边梁和电池组重叠。
如上文所述那样,在本公开中,被设定为,在车辆的侧碰时,通过地板横向延伸件的塑性变形,从而能够吸收冲击能量的一部分。也就是说,在本公开中,与未应用本公开的情况相比,能够增加通过地板横向延伸件的塑性变形而在下边梁的上部侧处实施的冲击能量的吸收量。
换而言之,在本公开中,与未应用本公开的情况相比,能够提高在车辆的侧面碰撞时下边梁的上部侧处的载荷负担。由此,能够相对地降低下边梁的下部侧处的载荷负担,其结果为,在车辆的侧碰时,即使是短行程,也能够在不提高电池组的耐力的条件下维持EA效率。
第二方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式所涉及的车身侧部结构中,在所述电池组的车辆宽度方向的外侧、且在车辆侧面观察时与所述下边梁重叠的位置处,设置有对所述电池组进行加强的加强件。
在第二方式所涉及的车身侧部结构中,在电池组的车辆宽度方向的外侧、且在车辆侧面观察时与下边梁重叠的位置处设置有加强件,从而对电池组进行加强。由此,能够在不提高电池组本身的耐力的条件下,作为包括加强件在内的电池组整体而提高耐力。
第三方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式或第二方式所涉及的车身侧部结构中,所述地板横向延伸件在所述间隙内的所述下边梁侧处,形成有朝向车辆上下方向而折弯的折弯部。
在第三方式所涉及的车身侧部结构中,通过在地板横向延伸件上形成朝向车辆上下方向而折弯的折弯部,从而使该折弯部成为地板横向延伸件进行塑性变形时的开端。
并且,通过将该折弯部形成在间隙内的下边梁侧处,从而在车辆的侧碰时,在向下边梁输入有冲击载荷而使该下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,从该地板横向延伸件的下边梁侧起进行塑性变形,从而能够有效地使地板横向延伸件进行塑性变形。
第四方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式至第三方式中的任意一项所述的车身侧部结构中,所述地板横向构件具有构成该地板横向构件的上部、且沿着水平方向而被形成为平面状的上表面部,所述地板横向延伸件具有构成该地板横向延伸件的车辆宽度方向的一端部、且沿着水平方向而被形成为平面状并与所述地板横向构件的上表面部接合的接合部。
在第四方式所涉及的车身侧部结构中,在地板横向构件的上部上设有沿着水平方向而被形成为平面状的上表面部。另一方面,在地板横向延伸件的车辆宽度方向的一端部处设有沿着水平方向而被形成为平面状且被接合在该地板横向构件的上表面部上的接合部。
如此,通过使地板横向构件的上表面部以及被接合在该上表面部上的地板横向延伸件的接合部分别沿着水平方向而被形成为平面状,从而能够抑制对车厢内侧的脚下空间的影响。另外,在此处的“接合”之中,除了由焊接等实现的接合之外,还包含有由粘合剂实现的粘合等。
第五方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式至第四方式中的任意一项所述的车身侧部结构中,所述下边梁被构成为,包括:外部,其位于车辆宽度方向的外侧处;内部,其位于所述外部的车辆宽度方向的内侧处,且和该外部一起形成封闭截面部;第一冲击吸收部,其在所述封闭截面部内,在车辆宽度方向上被架设于所述外部与所述内部之间,在所述电池组与所述下边梁之间设置有加强部,所述加强部构成对该电池组进行加强的加强件的一部分,且被设置于在车辆侧面观察时与所述第一冲击吸收部重叠的位置处。
在第五方式所涉及的车身侧部结构中,下边梁被构成为包含位于车辆宽度方向的外侧的外部和位于车辆宽度方向的内侧的内部,通过该外部和内部从而形成了封闭截面部。在该封闭截面部内,在外部与内部之间,在车辆宽度方向上架设有第一冲击吸收部。另一方面,在电池组与下边梁之间设置有对该电池组进行加强的加强件,构成该加强件的一部分的加强部被设置于在车辆侧面观察时与第一冲击吸收部重叠的位置处。
通过上述构成,从而在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从加强件的加强部获得反力,从而能够使下边梁的第一冲击吸收部可靠地进行塑性变形。
第六方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式至第五方式中的任意一项所述的车身侧部结构中,构成所述下边梁的下部的下边梁下部被设定为,与构成所述下边梁的上部的下边梁上部相比沿着车辆宽度方向的宽度尺寸较大。
在第六方式所涉及的车身侧部结构中,在下边梁中,被设定为,下边梁下部与下边梁上部相比沿着车辆宽度方向的宽度尺寸较大。也就是说,在该下边梁中,能够将沿着车辆上下方向且车辆宽度方向而进行了剖切时的下边梁下部的截面面积设定得大于下边梁上部的截面面积,从而能够使下边梁下部的刚性大于下边梁上部的刚性。
因此,可使在车辆的侧碰时被输入至下边梁上的冲击载荷的负担比例设定为,与下边梁上部侧相比下边梁下部侧更大,从而能够将被传递至下边梁上部侧的传递载荷设定为低于被传递至下边梁下部侧的传递载荷。
第七方式所涉及的车身侧部结构为,在第五方式或者第六方式的车身侧部结构中,在构成所述下边梁的上部的下边梁上部内设置有第二冲击吸收部,所述第二冲击吸收部在车辆宽度方向上被架设于所述外部与所述内部之间,并且被配置于在车辆侧面观察时与所述地板横向构件重叠的位置处。
在第七方式所涉及的车身侧部结构中,在构成下边梁的上部的下边梁上部内设置有第二冲击吸收部。该第二冲击吸收部在车辆宽度方向上被架设于下边梁的外部与内部之间,并且被配置于在车辆侧面观察时与地板横向构件重叠的位置处。
由此,在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入时,可从地板横向构件获得反力,从而能够使被设置在下边梁上部内的第二冲击吸收部可靠地进行塑性变形。
此外,在此,在车辆的侧碰时,能够形成经由下边梁的第一冲击吸收部而向电池组侧实施传递的第一载荷传递路径、和经由下边梁的第二冲击吸收部而向地板横向构件侧的实施传递的第二载荷传递路径。也就是说,在被输入至下边梁上的冲击载荷中,能够通过第一载荷传递路径和第二载荷传递路径来实现载荷分散。
第八方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式的车身侧部结构中,所述下边梁被构成为,包括:外部,其位于车辆宽度方向的外侧处;内部,其位于所述外部的车辆宽度方向的内侧处,且和该外部一起形成封闭截面部;第一冲击吸收部,其在所述封闭截面部内,在车辆宽度方向上被架设于所述外部与所述内部之间,在所述电池组与所述下边梁之间设置有加强部,所述加强部构成对该电池组进行加强的加强件的一部分,且被设置于在车辆侧面观察时与所述第一冲击吸收部重叠的位置处。此外,所述第一冲击吸收部被构成为,包括:在大致水平方向上延伸的第一上壁部;与所述第一上壁部对置,且在大致水平方向上延伸的第一下壁部;在车辆上下方向上被架设于所述第一上壁部与所述第一下壁部之间,且沿着车辆宽度方向而被配置的多个第一连结壁。
通过上述构成,从而在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从加强件的加强部获得反力,从而能够使在所述第一冲击吸收部中沿着车辆宽度方向而配置的多个第一连结壁依次进行塑性变形。
第九方式所涉及的车身侧部结构为,在第八方式的车身侧部结构中,在构成所述下边梁的上部的下边梁上部内设置有第二冲击吸收部,所述第二冲击吸收部在车辆宽度方向上被架设于所述外部与所述内部之间,并且被配置于在车辆侧面观察时与所述地板横向构件重叠的位置处。此外,所述第二冲击吸收部被构成为,包括:在大致水平方向上延伸的第二上壁部;与所述第二上壁部对置,且在大致水平方向上延伸的第二下壁部;在车辆上下方向上被架设于所述第二上壁部与所述第二下壁部之间,且沿着车辆宽度方向而被配置的多个第二连结壁。
通过上述构成,从而在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从加强件的加强部获得反力,从而能够在和第一冲击吸收部分担载荷的同时,使在所述第二冲击吸收部中沿着车辆宽度方向而配置的多个第二连结壁依次进行塑性变形。
第十方式所涉及的车身侧部结构为,在第九方式的车身侧部结构中,所述第二冲击吸收部的所述多个第二连结壁的板厚被设定为厚于所述第一冲击吸收部的所述多个第一连结壁的板厚。
根据上述构成,由于能够使所述第二冲击吸收部的所述多个第二连结壁的刚性高于所述第一冲击吸收部的所述多个第一连结壁,因此即使在下边梁上部侧的沿着车辆宽度方向的宽度尺寸较小的情况下,在车辆的侧碰时,也不会在与下边梁的下部之间的载荷负担中产生极端的差异。
第十一方式所涉及的车身侧部结构为,在第一方式的车身侧部结构中,所述电池组具备:电池壳体,其将车辆前后方向设为长边方向,并且在车辆上下方向上被形成为扁平的箱状;多个电池模块,其被收纳在所述电池壳体的内部;托盘,其从车辆下方侧对所述电池壳体进行支承,所述托盘具备朝向所述下边梁侧伸出且与所述下边梁结合的结合凸缘。
根据上述构成,通过在车辆的侧碰时,对所述下边梁的车辆上下方向的动作进行抑制,从而能够使所述下边梁在大致水平方向上进行移动。
第十二方式所涉及的车身侧部结构为,在第十一方式的车身侧部结构中,在所述电池组的车辆宽度方向的外侧、且在车辆侧面观察时与所述下边梁重叠的位置处,设置有对所述电池组进行加强的加强件,所述加强件具备从所述加强件的下端起朝向下方侧而延伸且被接合在所述托盘上的接合片。
根据上述构成,通过在车辆的侧碰时,对相对于所述下边梁的所述加强件的车辆上下方向的相对动作进行抑制,从而能够使所述下边梁在大致水平方向上进行移动。
如以上所说明的那样,第一方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,即使是短行程,也能够在不提高电池组的耐力的条件下,在车辆的侧碰时,至少维持EA效率。
第二方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,能够在不提高电池组本身的耐力的条件下,作为包括加强件在内电池组整体而提高耐力。
第三方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,在车辆的侧面撞时,在向下边梁车辆宽度方向的内侧进入之时,从地板横向延伸件的下边梁侧起进行塑性变形,从而能够溃散残余。
第四方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,能够抑制对车厢内侧的脚下空间的影响。
第五方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从加强件的加强部获得反力,从而能够使下边梁的第一冲击吸收部可靠地进行塑性变形,进而能够提高EA效率。
第六方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,能够使下边梁下部的刚性大于下边梁上部的刚性。
第七方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从地板横向构件获得反力,从而能够使被设置在下边梁上部内的第二冲击吸收部可靠地进行塑性变形,进而能够提高EA效率。
第八方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从加强件的加强部获得反力,从而能够使在所述第一冲击吸收部中沿着车辆宽度方向而配置的多个第一连结壁依次进行塑性变形,进而能够提高EA效率。
第九方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,在车辆的侧碰时,在下边梁向车辆宽度方向的内侧进入之时,可从加强件的加强部获得反力,从而能够在和第一冲击吸收部分担载荷的同时,能够使在所述第二冲击吸收部中沿着车辆宽度方向而配置的多个第二连结壁依次进行塑性变形,进而能够提高EA效率。
第十方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,能够对下边梁的上部侧和下部侧中的载荷负担进行微调,从而即使在下边梁上部侧的沿着车辆宽度方向的宽度尺寸较小的情况下,也能够在不使下边梁下部的刚性在与下边梁的上部之间的载荷负担中产生极端的差异的情况下,使下边梁下部的刚性大于下边梁上部的刚性。
第十一方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,由于在车辆的侧碰时,通过抑制所述下边梁的车辆上下方向的动作,从而能够使所述下边梁在大致水平方向上进行移动,因此能够使所述下边梁稳定地进行塑性变形,从而能够维持EA效率。
第十二方式所涉及的车身侧部结构具有如下的优异效果,即,由于在车辆的侧面碰撞时,通过抑制所述下边梁的相对于所述加强件的车辆上下方向上的的相对动作,从而能够使所述下边梁在大致水平方向上进行移动,因此能够使所述下边梁稳定地进行塑性变形,从而能够维持EA效率。
附图说明
图1为表示应用了本实施方式所涉及的车身侧部结构的车辆下部以及电池组的分解立体图。
图2为应用了本实施方式所涉及的车身侧部结构的车辆下部的俯视图。
图3为在沿着图1的3-3线进行了剖切的状态下,从车辆外侧斜前方且上方侧进行观察时的立体图。
图4为在沿着图3的4-4线进行了剖切时的剖视图。
具体实施方式
以下,使用附图来对应用了本公开的实施方式所涉及的车身侧部结构的电动汽车(以下,仅称为“车辆”)进行说明。另外,在各附图中适当标记的箭头标记FR、箭头标记UP、箭头标记RH分别表示车辆的前方向(前进方向)、上方向、右方向。以下,在仅使用前后、左右、上下的方向来进行说明的情况下,只要没有特别地说明,则设为表示车辆前后方向的前后、车辆左右方向(车辆宽度方向)的左右、车辆上下方向的上下。此外,在各附图中,也存在有出于使附图易于察看的关系而省略了一部分的符号的情况。
<车身侧部结构的构成>
首先,对本实施方式所涉及的车身侧部结构的构成进行说明。
在图1中,示出了表示应用了本实施方式所涉及的车身侧部结构的车身(车辆)10的下部(车辆下部11)的构成的分解立体图,在图2中,示出了车辆下部11的俯视图。如图1、图2所示那样,该车辆10以包括地板面板12、下边梁14以及电池组16的方式被构成。以下,对于这些部件按顺序进行说明。
(地板面板的构成)
如图1、图2所示那样,在该车辆10中,构成车厢18的地板部的地板面板12沿着车辆宽度方向以及车辆前后方向而延伸。在该地板面板12上,沿着车辆前后方向而间断地突出设置有在俯视观察时呈大致矩形形状的条形突起部20,该条形突起部20沿着车辆宽度方向而排列有多个。通过形成该条形突起部20,从而提高了地板面板12本身的刚性。
此外,在地板面板12的车辆宽度方向的两外侧处,沿着车辆前后方向而分别延伸有下边梁14。而且,在地板面板12的前端部12A处,沿着车辆宽度方向而延伸有前横向构件22,在地板面板12的后端部12B处,沿着车辆宽度方向而延伸有后横向构件24。
并且,在前横向构件22的两端部22A上,分别连结有连结部件26,该前横向构件22分别经由连结部件26而被连结在下边梁14的前端部14A上。此外,在后横向构件24的两端部24A上,分别连结有连结部件28,该后横向构件24分别经由连结部件28而被连结在下边梁14的后端部14B上。
另外,连结部件26、28并不一定是必须的,显然前横向构件22、后横向构件24也可以被形成为,前横向构件22的两端部22A以及后横向构件24的两端部24A被直接连结在下边梁14上。
如图2、图3所示那样,在地板面板12上,以在下边梁14与下边梁14之间设置了间隙30的状态沿着车辆宽度方向而设置有地板横向构件32。另外,图3示出了在沿着图1的3-3线进行了剖切的状态下,从车辆外侧斜前方且上方侧进行观察时的立体图。
如这些附图所示那样,地板横向构件32在沿着车辆上下方向且车辆前后方向而被剖切时,呈将地板面板12侧设为开口的帽子型形状。如果具体地进行说明,则该地板横向构件32被构成为,包含在车辆前后方向上对置且被配置于前方侧的前壁部34和被配置于后方侧的后壁部36、和将该前壁部34以及后壁部36的上端彼此连接在一起的上表面部38。另外,该地板横向构件32在前横向构件22与后横向构件24之间以预定的间隔而配置有多个,条形突起部20以与这些地板横向构件32不干渉的方式而被预先形成。
(下边梁的构成)
在图4中,图示了在图3中沿着4-4线进行了剖切时的剖视图,且如该图所示那样,下边梁14被构成为,包含位于车辆宽度方向的外侧的外部40、和位于车辆宽度方向的内侧的内部42。该下边梁14例如由铝合金等的金属而形成,并且通过挤出加工或者拉拔加工等而使外部40和内部42被一体形成,从而由外部40和内部42形成了封闭截面部43。
外部40在沿着车辆宽度方向而被剖切的截面形状中,具备沿着上下方向而形成的外壁部44。在该外壁部44的上方侧设置有随着趋向于车辆宽度方向的内侧而朝向上方侧稍稍倾斜的倾斜上壁部46,且在该外壁部44的下方侧设置有随着趋向于车辆宽度方向的内侧而朝向下方侧倾斜的倾斜下壁部48。
另一方面,内部42在沿着车辆宽度方向而被剖切的截面形状中,具备沿着上下方向而被形成的内壁部50。并且,该内壁部50被构成为,包含被形成于内部42的上部侧的上侧内壁部52、和被形成于内部42的下部侧的下侧内壁部54。
该下侧内壁部54位于与上侧内壁部52相比靠车辆宽度方向的内侧处,且在下侧内壁部54与上侧内壁部52之间设置有随着趋向于车辆宽度方向的内侧而稍稍朝向下方侧倾斜的横壁部56。在该横壁部56的顶端部56A上,设置有与下侧内壁部54相比向车辆宽度方向的内侧延伸、且沿着大致水平方向而被形成的凸缘部58,在凸缘部58上接合有地板面板12的外缘部13。另外,在本实施方式中的“接合”中,除了由焊接等实现的接合之外,还包括由粘合剂实现的粘合等。
此外,在上侧内壁部52的上方侧设置有随着趋向于车辆宽度方向的外侧而朝向上方侧倾斜的倾斜上壁部60,该倾斜上壁部60以与外部40的倾斜上壁部46相连接的方式被形成。并且,从内部42的倾斜上壁部60和外部40的倾斜上壁部46相连接的顶部62起朝向上方侧而延伸出凸缘部64。另外,在该凸缘部64上,结合有未图示的柱的下端部。
而且,在下侧内壁部54的下方侧设置有朝向车辆宽度方向的外侧并沿着大致水平方向而被形成的下表面部66,该下表面部66以与外部40的倾斜下壁部48相连接的方式被形成。另外,在下表面部66上,被设为能够插穿有紧固件68,且被设为能够经由该紧固件68而将设置于对下文所述的电池组16进行支承的托盘70上的结合凸缘72紧固在下边梁14上。
但是,被设置在下侧内壁部54与上侧内壁部52之间的横壁部56延伸至外部40的外壁部44为止,通过该横壁部56,从而将下边梁14分为下边梁上部74和下边梁下部76。由此,构成下边梁14的内部的封闭截面部43被划分为下边梁上部74侧的上部封闭截面部43A、和下边梁下部76侧的下部封闭截面部43B。
如上文所述那样,内部42的上侧内壁部52位于与下侧内壁部54相比靠车辆宽度方向的外侧处。因此,下边梁14在下边梁上部74和下边梁下部76中截面面积有所不同,在本实施方式中被设定为,与下边梁上部74侧的截面面积相比下边梁下部76侧的截面面积较大。
此外,在下边梁上部74内(上部封闭截面部43A)形成有构成封闭截面结构的梯子状的上侧冲击吸收部(第二冲击吸收部)78。此外,在下边梁下部76内(下部封闭截面部43B)内形成有构成封闭截面结构的梯子状的下侧冲击吸收部(第一冲击吸收部)80,下侧冲击吸收部80与上侧冲击吸收部78相比车辆宽度方向的尺寸较长。
在此,上侧冲击吸收部78在车辆侧面观察时以与地板横向构件32重叠的方式被设置。在该上侧冲击吸收部78中,通过外部40的倾斜上壁部46以及内部42的倾斜上壁部60而构成了第二上壁部78A,通过横壁部56而构成了第二下壁部78B。在该第二上壁部78A与第二下壁部78B之间,于上下方向上架设有多个(在此,为两个)第二连结壁78C、78D,多个第二连结壁78C、78D沿着车辆宽度方向而以大致均等的方式被配置。并且,通过该多个第二连结壁78C、78D,从而在上侧冲击吸收部78中设置有多个封闭截面部(小空间78E、78F、78G)。
另外,内部42的倾斜上壁部60和外部40的倾斜上壁部46随着趋向于顶部62侧而朝向上方侧倾斜,且顶部62被设置在小空间78F的上方侧处。因此,该小空间78F与小空间78E、78G相比截面面积较大。也就是说,小空间78F与小空间78E、78G相比刚性较高,从而在车辆的侧面碰撞时可对变形进行抑制,且可向被结合在从顶部62延伸出的凸缘部64上的柱(省略图示)侧传递冲击载荷F的一部分。
另一方面,下侧冲击吸收部80在车辆侧面观察时以与下文所述的电池组16重叠的方式被设置。在下侧冲击吸收部80中,设置有沿着大致水平方向而被架设在内部42的下侧内壁部54与外部40的外壁部44之间的第一上壁部80A。此外,在第一上壁部80A的下方侧处,设置有与该第一上壁部80A相对置、且沿着大致水平方向而被架设在内部42的下侧内壁部54与外部40的外壁部44之间的第一下壁部80B。
在该下侧冲击吸收部80的第一上壁部80A与第一下壁部80B之间,于上下方向上架设有多个(在此,为五个)第一连结壁80C、80D、80E、80F、80G,且该多个第一连结壁80C、80D、80E、80F、80G沿着车辆宽度方向而以大致均等的方式被配置,通过该多个第一连结壁80C、80D、80E、80F、80G,从而在下侧冲击吸收部80中设置有多个封闭截面部(小空间80H、80I、80J、80K、80L、80M)。
并且,在车辆10的侧碰时,通过该上侧冲击吸收部78、下侧冲击吸收部80发生塑性变形,从而可吸收冲击。另外,下侧冲击吸收部80与上侧冲击吸收部78相比车辆宽度方向的尺寸较长。因此,下侧冲击吸收部80与上侧冲击吸收部78相比封闭截面部的数量较多,与此相对应地,所述下侧冲击吸收部80与上侧冲击吸收部78相比刚性较高。
另外,上侧冲击吸收部78侧的多个第二连结壁78C、78D的板厚(t1)被设定为,与下侧冲击吸收部80侧的多个第一连结壁80C、80D、80E、80F、80G的板厚(t2)相比较厚,由此与将多个第二连结壁78C、78D的板厚设定为t2的情况相比,相对应地刚性变高。
(地板横向延伸件的构成)
如图4、图3所示那样,下边梁上部74侧的倾斜上壁部60和地板横向构件32的上表面部38通过板状的地板横向延伸件82沿着车辆宽度方向而被连接在一起。该地板横向延伸件82例如由铝合金等的金属通过冲压加工而被形成,且被设定为具有与地板横向构件32相比较低的耐力。
并且,在地板横向延伸件82的车辆宽度方向的一端部82A上,设置有沿着水平方向而被形成为平面状的接合部84,且该接合部84被接合在地板横向构件32的上表面部38上。另一方面,在地板横向延伸件82的车辆宽度方向的另一端部82B上设置有接合部86,该接合部86被接合在下边梁上部74的倾斜上壁部60上。另外,该接合部86的高度方向的位置被设置为,与地板横向构件32的上表面部38相比较低的位置,且在地板横向延伸件82的下边梁上部74侧处,形成有朝向车辆上下方向的下方侧折弯的折弯部88。
(电池组的构成)
如图2所示那样,在地板面板12的下方侧设置有电池组16,且在俯视观察时被配置在与该地板横向构件32的长边方向(车辆宽度方向)的两端32A相比靠内侧处。另外,该电池组16作为用于向电机等的动力单元供给电力的驱动力供给装置,而通过使用了锂离子电池、镍氢电池等的蓄电池、或者除氢之外还使用了甲醇、乙醇的燃料电池而被构成。
此外,如图1所示那样,电池组16具备电池壳体90和多个电池模块92,所述电池壳体90以车辆前后方向为长边方向且在车辆上下方向上被形成为扁平的箱状,所述多个电池模块92被收纳在电池壳体90的内部。另外,电池模块92由多个棱柱形的蓄电池构成。此外,在电池壳体90内,在于车辆宽度方向上相对置的周壁90A之间沿着车辆前后方向而以预定的间隔设置有多个沿着车辆宽度方向而架设的横向构件91。
如图4所示那样,从该电池壳体90的上端起朝向电池壳体90的外侧而延伸有凸缘部90B。虽然未图示,但是在电池壳体90的上方侧处,设置有呈大致矩形形状且从上覆盖该电池壳体90的盖部。盖部为,例如对由铝合金等的轻金属构成的板材进行冲压成型从而被形成的部件,且该盖部的周缘部经由未图示的多个螺栓而被固定在电池壳体90的凸缘部90B上。
另一方面,在电池壳体90的下方侧处,设置有呈大致矩形形状且从下方侧支承电池壳体90的托盘70。该托盘70为,例如对由铝合金等的轻金属构成的板材进行冲压成型从而被形成的部件,且通过焊接、铆接等的固定方法而使电池壳体90的底壁90C被固定在托盘70上。
该托盘70被形成为,在俯视观察时,成为从电池壳体90的周壁90A露出的大小,并且在托盘70的周缘部70A上设置有后文所述的加强件94。通过该加强件94,从而使电池壳体90的周壁90A被覆盖。
此外,在托盘70上,在该托盘70的周缘部70A的更外侧处设置有沿着大致水平方向而朝向下边梁14侧伸出的结合凸缘72。并且,该结合凸缘72被共同紧固(结合)在左右下边梁14上,电池壳体90、即电池组16在被托盘70而从下方侧支承的状态下被固定在该下边梁14上。
(加强件的构成)
在此,对于加强件94进行说明。加强件94为,例如通过铝合金等的轻金属的挤出成型而形成的长条的挤出成型品被弯曲成矩形框状,并且长条方向两端部被彼此接合在一起而形成的部件,且在俯视观察时呈矩形框状。并且,例如,如图4所示那样,该加强件94的、沿着相对于该加强件94的周向(上述挤出成型品的长边方向)而垂直的方向进行剖切时的截面形状呈大致矩形波状。
在该加强件94的上下方向的中央部处,形成有朝向下边梁14侧突出的突出部(加强部)96。突出部96被构成为,包含以与下边梁14的下侧内壁部54对置的方式被配置且沿着加强件94的上下方向而形成的纵壁部96A。而且,该纵壁部96A被设置在,在车辆侧面观察时与被设置于下边梁14内的下侧冲击吸收部80的第一下壁部80B重叠(包含)的位置处,第一下壁部80B被配置在纵壁部96A的上下方向的大致中央部处。此外,突出部96被构成为,进一步包含有分别与纵壁部96A的上端、下端连接且沿着大致水平方向而形成的上横壁部96B、下横壁部96C。
在该加强件94中,从突出部96的上端(上横壁部96B侧)起,沿着电池壳体90的周壁90A朝向上方侧而延伸有接合片98。此外,从突出部96的下端(下横壁部96C侧)起,沿着电池壳体90的周壁90A朝向下方侧而延伸有接合片100,接合片98、100分别被接合在电池壳体90的周壁90A上。
而且,在接合片100的下端处,设置有朝向下边梁14侧突出的突出部102的一部分。从构成突出部102的一部分的纵壁部102A起,朝向下边梁14侧而延伸有接合片104,该接合片104被接合在托盘70上。另外,纵壁部102A随着趋向于下方侧而朝向下边梁14侧倾斜。
<车身侧部结构的作用以及效果>
接下来,对于本实施方式所涉及的车身侧部结构的作用以及效果进行说明。
如图4所示那样,在本实施方式中,在地板面板12上沿着车辆宽度方向而被设置的地板横向构件32在下边梁14之间以空出间隙30的方式被设置。并且,在该地板横向构件32与下边梁14之间通过地板横向延伸件82,从而沿着车辆宽度方向而被连接在一起,所述地板横向延伸件82以在车辆的侧面碰撞时先于地板横向构件32而发生塑性变形的方式被设定。
例如,该地板横向延伸件82由与地板横向构件32相比耐力较低的材料形成,并且被设定为,在与地板横向构件32相比较低的载荷下发生塑性变形。另一方面,在本实施方式中,如图2所示那样,在地板面板12的车辆下方侧,在于俯视观察时与该地板横向构件32的长边方向的两端32A相比靠内侧处设置有电池组16。
通过以上这样的构成,从而在本实施方式中被设为,在如图3、图4所示的车辆10的侧碰时,在向下边梁14输入有冲击载荷F而使该下边梁14进入车辆宽度方向的内侧时,地板横向延伸件82能够进行塑性变形。并且,通过该地板横向延伸件82的塑性变形,从而能够吸收冲击能量的一部分。也就是说,在本实施方式中,另行设置地板横向延伸件82,从而将该地板横向延伸件82作为冲击吸收部件来利用。
但是,在本实施方式中,地板横向构件32被设置在地板面板12上,电池组16被设置在地板面板12的车辆下方侧处。因此,在本实施方式中,在车辆侧面观察时,在下边梁上部74侧处,该下边梁14和地板横向构件32、地板横向延伸件82重叠,在下边梁下部76侧处,该下边梁14和电池组16、加强件94重叠。
如前文所述那样,在本实施方式中被设为,在车辆10的侧碰时,通过地板横向延伸件82的塑性变形,从而能够吸收冲击能量的一部分。也就是说,在本实施方式中,与未应用该地板横向延伸件82的情况相比,能够通过地板横向延伸件82的塑性变形而增加在下边梁上部74侧实施的冲击能量的吸收量,从而能够在车辆的侧碰时,提高下边梁上部74侧的载荷负担。
由此,能够相对地降低下边梁下部76侧的载荷负担,其结果为,在车辆10的侧碰时,即使是在短行程的情况下,也能够在不提高电池组16的耐力的条件下维持EA效率。
此外,在本实施方式中,在电池组16的车辆宽度方向的外侧处、且在于车辆侧面观察时与下边梁14重叠的位置处设置有加强件94,由此,电池组16得到加强。也就是说,在本实施方式中,能够在不提高电池组16本身的耐力的条件下,提高了作为包括加强件94在内的电池组16整体的耐力。
而且,在本实施方式中,在地板横向延伸件82上形成有朝向车辆上下方向而折弯的折弯部88。该折弯部88成为地板横向延伸件82进行塑性变形时的开端。并且,该折弯部88被形成在间隙30内的下边梁14侧处。由此,在车辆10的侧碰时,在下边梁14上被输入有冲击载荷F且该下边梁14进入车辆宽度方向的内侧时,将从该地板横向延伸件82的下边梁14侧实施塑性变形。也就是说,在本实施方式中,能够有效地使地板横向延伸件82进行塑性变形,从而抑制了溃散残余,并能够提高EA效率。
另外,在本实施方式中,地板横向构件32的上表面部38沿着水平方向而被形成为平面状。此外,被形成在地板横向延伸件82的一端部82A处、且与该地板横向构件32的上表面部38相接合的接合部84,沿着水平方向而被形成为平面状。
由此,在本实施方式中,能够抑制对车厢18内侧的脚下空间的影响。因此,在本实施方式中,能够在不缩窄车厢18内的空间的条件下,提高EA效率。
此外,在本实施方式中,下边梁14被构成为,包含位于车辆宽度方向的外侧的外部40和位于车辆宽度方向的内侧的内部42,并且通过该外部40和内部42而形成封闭截面部43。并且,在下边梁14的封闭截面部43内,在下边梁下部76侧处,在外部40与内部42之间于车辆宽度方向上架设有下侧冲击吸收部80。此外,在电池组16与下边梁14之间,设置有对该电池组16进行加强的加强件94,且成为该加强件94的一部分的突出部96被设置在于车辆侧面观察时与下侧冲击吸收部80重叠的位置处。
由此,在本实施方式中,在车辆10的侧碰时,在下边梁14向车辆宽度方向的内侧进入时,从加强件94的突出部96获得反力,从而使下边梁14的下侧冲击吸收部80可靠地进行塑性变形,由此能够提高EA效率。
而且,在本实施方式中被设定为,在下边梁14中,下边梁下部76与下边梁上部74相比沿着车辆宽度方向的宽度尺寸较大。也就是说,在该下边梁14中,能够将在沿着车辆上下方向且车辆宽度方向进行了剖切时的下边梁下部76的截面面积与下边梁上部74的截面面积相比设定得较大,从而能够使下边梁下部76的刚性与下边梁上部74的刚性相比较大。
因此,在本实施方式中,将在车辆10的侧碰时被输入至下边梁14上的冲击载荷F的负担比例设置得,与下边梁上部74侧相比下边梁下部76侧更大,由此能够将被传递至下边梁上部74侧的传递载荷F1的比例设定得,低于被传递至下边梁下部76侧的传递载荷F2。
此外,在本实施方式中,在下边梁14的封闭截面部43内,在下边梁上部74侧处设置有上侧冲击吸收部78。该上侧冲击吸收部78在车辆宽度方向上被架设在下边梁14的外部40与内部42之间,且被配置在于车辆侧面观察时与地板横向构件32重叠的位置处。
由此,在本实施方式中,在车辆10的侧碰时,在下边梁14向车辆宽度方向的内侧进入之时,从地板横向构件32获得反力,从而使被设置在下边梁上部74内的上侧冲击吸收部78可靠地进行塑性变形,进而能够提高EA效率。
此外,在本实施方式中,在下边梁14的封闭截面部43内,在下边梁上部74侧处在外部40与内部42之间于车辆宽度方向上架设有上侧冲击吸收部78,在下边梁下部76侧处在外部40与内部42之间于车辆宽度方向上架设有下侧冲击吸收部80。由此,能够形成在车辆10的侧碰时,经由下边梁上部74的上侧冲击吸收部78而向地板横向构件32侧实施传递的载荷传递路径A、和经由下边梁下部76的下侧冲击吸收部80而向电池组16侧实施传递的载荷传递路径B。也就是说,在本实施方式中,能够在被输入至下边梁14上的冲击载荷F中,通过载荷传递路径A和载荷传递路径B来实现载荷分散。
因此,在本实施方式中,能够在下边梁上部74和下边梁下部76之间对冲击载荷F的负担比例进行变更。例如,通过使向设置在地板面板12的下方侧的电池组16侧被传递的传递载荷F2减少,从而能够降低电池组16本身的刚性。在该情况下,能够减薄电池组16的板厚,从而实现电池组16的轻量化,而且,能够与电池组16的板厚变薄的部分相对应地增加被收纳于电池组16内的电池模块20A的搭载量。
(本实施方式的补充事项)
虽然在本实施方式中,关于下边梁14、加强件94以及地板横向延伸件82,列举了铝合金的示例而进行了说明,但是关于这些部件的材料,并未被特别限定。例如,也可以使用钢板或镁合金等、其他金属。另外,对于地板横向构件32等其他部件而言,也和这些部件是一样的。
此外,在本实施方式中,如图4所示那样,地板横向延伸件82在下边梁上部74侧的倾斜上壁部60与地板横向构件32的上表面部38之间沿着车辆宽度方向而连接。由于地板横向延伸件82只需被设置在下边梁14与地板横向构件32之间所设置的间隙30上即可,因此并不限于此。例如,虽然未进行图示,但地板横向延伸件也可以采用如下方式,即,在下边梁上部74侧的上侧内壁部52与地板横向构件32的前壁部34、后壁部36之间沿着车辆宽度方向而连接。
此外,在本实施方式中,在加强件94中,在沿着与周向垂直的方向进行了剖切时的截面形状呈大致矩形波状。但是,由于该加强件94为用于对电池壳体90进行加强的部件,因此对于形状而言并不限于本实施方式。例如,虽然未进行图示,但是在沿着与加强件的周向垂直的方向进行了剖切时的截面形状也可以为呈大致B字状(大致日字状)的形状。
而且,在本实施方式中,在地板横向延伸件82的下边梁上部74侧形成有朝向下方侧而折弯的折弯部88。由于地板横向延伸件82只需成为在进行塑性变形时的开端即可,因此折弯部88并不限于此。例如,也可以在地板横向延伸件82上形成变得脆弱的切口部或者孔部等。
另外,在本实施方式中,地板横向构件32的上表面部38以及被接合在该上表面部38上的地板横向延伸件82的接合部84,分别沿着水平方向而被形成为平面状。但是,根据车型,该接合部84并不一定需要沿着水平方向而被形成为平面状。
此外,虽然在本实施方式中,下边梁14的外部40和内部42被一体形成,但是并不限定于此。例如,也可以采用如下方式,即,在将外部40和内部42作为单独的部件而分别形成之后,再使其彼此接合在一起。
而且,虽然在本实施方式中,设定为下边梁14的下边梁下部76的宽度尺寸与下边梁上部74的宽度尺寸相比较大,但是并不限定于此。例如,也可以使下边梁14的下边梁下部76的宽度尺寸和下边梁上部74的宽度尺寸大致相同。
在本实施方式中,在下边梁上部74内形成有梯子状的上侧冲击吸收部78,在下边梁下部76内形成有梯子状的下侧冲击吸收部80。但是,该上侧冲击吸收部78以及下侧冲击吸收部80的形状并不限定于此,上侧冲击吸收部78和下侧冲击吸收部80也可以形状不同。
此外,在下边梁14内,上侧冲击吸收部78以及下侧冲击吸收部80并不一定是必要的,根据载荷传递路径也有如下情况,即,不形成上侧冲击吸收部78以及下侧冲击吸收部80中的任意一方。
而且,虽然上侧冲击吸收部78以及下侧冲击吸收部80以和下边梁14一体的方式被形成,但是也可以被形成为与下边梁14分体。在通过与下边梁14不同的材料来形成上侧冲击吸收部78以及下侧冲击吸收部80的情况下,提高了下边梁14中的机械性强度设计的自由度。
以上,虽然对本公开的实施方式的一个示例进行了说明,但是本公开的实施方式并不限定于上述方式,不言而喻,既可以对一个实施方式以及各种改变例进行适当组合来使用,也可以在不脱离本公开的主旨的范围内,以各种方式来进行实施。
Claims (10)
1.一种车身侧部结构,具有:
下边梁,其被设置在车辆的地板面板的车辆宽度方向的外侧处,且沿着车辆前后方向而延伸;
地板横向构件,其在所述地板面板上,在与所述下边梁之间以空出间隙的方式沿着车辆宽度方向被设置,并将车辆宽度方向设为长边方向;
电池组,其在所述地板面板的车辆下方侧处,被设置在于俯视观察时与所述地板横向构件的长边方向的两端相比靠内侧处;
地板横向延伸件,其沿着车辆宽度方向而连接所述下边梁和该地板横向构件,且被设定为,在车辆的侧面碰撞时先于所述地板横向构件而进行塑性变形,
所述下边梁包括:
外部,其位于车辆宽度方向的外侧处;
内部,其位于所述外部的车辆宽度方向的内侧处,且和该外部一起形成封闭截面部;
第一冲击吸收部,其在所述封闭截面部内,在车辆宽度方向上被架设于所述外部与所述内部之间,
在构成所述下边梁的上部的下边梁上部内设置有第二冲击吸收部,所述第二冲击吸收部在车辆宽度方向上被架设于所述外部与所述内部之间,并且被配置于在车辆侧面观察时与所述地板横向构件重叠的位置处,
所述地板横向延伸件在所述间隙内的所述下边梁侧处,形成有朝向车辆上下方向折弯的折弯部,
所述折弯部被形成为,所述车辆前后方向上的长度在所述折弯部折弯的期间始终相同。
2.如权利要求1所述的车身侧部结构,其中,
在所述电池组的车辆宽度方向的外侧、且在车辆侧面观察时与所述下边梁重叠的位置处,设置有对所述电池组进行加强的加强件。
3.如权利要求1所述的车身侧部结构,其中,
所述地板横向构件具有构成该地板横向构件的上部、且沿着水平方向而被形成为平面状的上表面部,
所述地板横向延伸件具有构成该地板横向延伸件的车辆宽度方向的一端部、且沿着水平方向而被形成为平面状并与所述地板横向构件的上表面部接合的接合部。
4.如权利要求1所述的车身侧部结构,其中,
在所述电池组与所述下边梁之间设置有加强部,所述加强部构成对该电池组进行加强的加强件的一部分,且被设置于在车辆侧面观察时与所述第一冲击吸收部重叠的位置处。
5.如权利要求1至权利要求4中的任意一项所述的车身侧部结构,其中,
构成所述下边梁的下部的下边梁下部被设定为,与构成所述下边梁的上部的下边梁上部相比沿着车辆宽度方向的宽度尺寸较大。
6.如权利要求1所述的车身侧部结构,其中,
在所述电池组与所述下边梁之间设置有加强部,所述加强部构成对该电池组进行加强的加强件的一部分,且被设置于在车辆侧面观察时与所述第一冲击吸收部重叠的位置处,
所述第一冲击吸收部被构成为,包括:在大致水平方向上延伸的第一上壁部;与所述第一上壁部对置,且在大致水平方向上延伸的第一下壁部;在车辆上下方向上被架设于所述第一上壁部与所述第一下壁部之间,且沿着车辆宽度方向而被配置的多个第一连结壁。
7.如权利要求6所述的车身侧部结构,其中,
所述第二冲击吸收部被构成为,包括:在大致水平方向上延伸的第二上壁部;与所述第二上壁部对置,且在大致水平方向上延伸的第二下壁部;在车辆上下方向上被架设于所述第二上壁部与所述第二下壁部之间,且沿着车辆宽度方向而被配置的多个第二连结壁。
8.如权利要求7所述的车身侧部结构,其中,
所述第二冲击吸收部的所述多个第二连结壁的板厚被设定为厚于所述第一冲击吸收部的所述多个第一连结壁的板厚。
9.如权利要求1所述的车身侧部结构,其中,
所述电池组具备:电池壳体,其将车辆前后方向设为长边方向,并且在车辆上下方向上被形成为扁平的箱状;多个电池模块,其被收纳在所述电池壳体的内部;托盘,其从车辆下方侧对所述电池壳体进行支承,
所述托盘具备朝向所述下边梁侧伸出且与所述下边梁结合的结合凸缘。
10.如权利要求9所述的车身侧部结构,其中,
在所述电池组的车辆宽度方向的外侧、且在车辆侧面观察时与所述下边梁重叠的位置处,设置有对所述电池组进行加强的加强件,
所述加强件具备从所述加强件的下端起朝向下方侧而延伸且被接合在所述托盘上的接合片。
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