CN112776899A - 车架结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车架结构。车架结构包括：前壁部和后壁部，所述前壁部和所述后壁部分别设置在车辆的前端部和后端部中；侧壁部，所述侧壁部沿车辆前后方向延伸，以便将车厢与车厢的外部分开；以及连接部，所述连接部包括第一端部和第二端部，并且具有闭合截面结构，所述闭合截面结构弯曲以便在平面图中沿车辆宽度方向和前后方向向内侧突出。第一端部连接到前壁部和后壁部中的一个壁部的在车辆前后方向上的内侧，并且第二端部连接到侧壁部的在车辆宽度方向上的内侧。

Description

车架结构

技术领域

本发明涉及一种车架结构。

背景技术

日本未审专利申请公报第11-105748号(JP 11-105748 A)公开了一种小型公交车的车辆前部结构，该车辆前部结构包括用作车辆前壁部的前面板和用作车辆侧壁部的侧面板。在上述车辆前部结构中，凸缘设置在前柱上，并且前面板和侧面板经由凸缘连接，从而改进组装的可作业性。

发明内容

通过如在JP 11-105748 A中所描述的车辆前部结构中那样的包括前面板和侧面板的车辆的车架结构，可以确保车厢中的大空间。另一方面，当发生碰撞时，需要抑制前面板和侧面板进入到车厢中的结构。因此，从改进碰撞安全性能的观点来看，存在改进的空间。

本发明提供一种车架结构，该车架结构能够在确保车厢中的空间的同时改进碰撞安全性能。

根据本发明的一个方面的车架结构包括：前壁部和后壁部，所述前壁部和所述后壁部分别设置在车辆的前端部和后端部中，并且所述前壁部和所述后壁部沿车辆宽度方向及车辆上下方向延伸，以便将车厢与车厢的外部分开；侧壁部，所述侧壁部在前壁部的在车辆宽度方向上的端部与后壁部的在车辆宽度方向上的端部之间沿车辆前后方向延伸，以便将车厢与车厢的外部分开；以及，连接部，所述连接部包括第一端部和第二端部，并且所述连接部包括闭合截面结构，当在平面图中观察时，所述闭合截面结构弯曲成在车辆宽度方向上向内侧且在车辆前后方向上向内侧突出。第一端部连接到前壁部和后壁部中的一个壁部的在车辆前后方向上的内侧，并且第二端部连接到侧壁部的在车辆宽度方向上的内侧。

根据上述方面，前壁部和后壁部分别设置在车辆的前端部和后端部中，并且沿车辆宽度方向及车辆上下方向延伸，以便将车厢与车厢外部分开。此外，侧壁部沿车辆前后方向在前壁部在车辆宽度方向上的端部与后壁部在车辆宽度方向上的端部之间延伸，以便将车厢与车厢的外部分开。使用前壁部、后壁部和侧壁部将车厢与车厢的外部分开使得可以确保车厢中的大空间。

此外，连接部的第一端部连接到前壁部和后壁部中的一个壁部的在车辆前后方向上的内侧，并且连接部的第二端部连接到侧壁部的在车辆宽度方向上的内侧。通过这种构造，连接部连接前壁部和后壁部中的一个以及侧壁部。这里，当在平面图中观察时，连接部弯曲成在车辆宽度方向上向内侧且在车辆前后方向上向内侧突出。通过这种构造，当车辆碰撞时，抑制了碰撞负荷局部集中在连接部上，并且碰撞负荷经由连接部在前壁部或后壁部与侧壁部之间相互传递，从而抑制前壁部或后壁部和侧壁部进入车厢。术语“弯曲的”在这里不局限于完全弯曲的构造，而是广义地包括连接线性部分的总体上弯曲形状的概念。

根据上述方面，前壁部和后壁部中的至少一个壁部可以设置有加强部，所述加强部具有闭合截面结构并且沿车辆宽度方向延伸。侧壁部可以设置有侧部加强部，所述侧部加强部具有闭合截面结构并且沿车辆前后方向延伸。连接部可以包括连接到加强部的第一端部和连接到侧部加强部的第二端部。

通过上述构造，连接部的第一端部连接到具有闭合截面结构的加强部，并且连接部的第二端部连接到具有闭合截面结构的侧部加强部。因此，碰撞负荷可以在具有闭合截面结构的加强部之间平顺地传递。

根据上述方面，连接部可以设置在车辆的前部中，并且所述连接部连接设置在车辆的前端部中的前壁部与侧壁部。

根据上述方面，连接部连接设置在车辆前端部中的前壁部和侧壁部，这可以抑制车辆前部的变形，特别是当发生正面碰撞时可以抑制车辆前部的变形。

根据上述方面，一对连接部可以设置在车辆的在车辆宽度方向上的相应侧上，其中车辆座椅介于所述一对连接部之间。

通过上述构造，即使当车辆座椅设置在车辆的前部中时，当车辆碰撞时，也能够抑制前壁部、后壁部和侧壁部进入车厢，这能够保护坐在车辆座椅上的乘员。

根据上述方面，车辆的功能部件可以容纳在如下的区域中，该区域由前壁部和后壁部中的所述一个壁部、侧壁部和连接到前壁部和后壁部中的所述一个壁部的连接部包围。

通过上述构造，通过将功能部件容纳在由前壁部和后壁部中的所述一个、侧壁部和连接部所包围的区域中，能够将所述功能部件共同容纳。因此，与功能部件以分散方式设置的构造相比，能够抑制车厢内部空间的减小。

根据本发明的上述方面，能够在确保车厢中的空间的同时改进碰撞安全性能。

附图说明

下面将参照附图描述本发明示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的符号表示相同的元件，并且其中：

图1是示出应用了根据一个实施例的车架结构的车辆的主要部分的侧视图；

图2是从对角左后侧观察根据该实施例的车厢的前部的透视图；

图3是从上方观察根据该实施例的车厢的主要部分的平面图；

图4是示出当碰撞负荷输入到应用了根据实施例的车架结构的车辆时车辆前部的变形状态的模型图；并且

图5是示出当碰撞负荷被输入到比较示例的车辆时车辆前部的变形状态的模型图。

具体实施方式

将参照附图描述根据实施例的车架结构。在各图中适当描述的箭头FR、箭头UP和箭头RH分别表示车辆的向前方向、向上方向和向右方向。除非另有说明，否则当在下文中简单地使用前后方向、上下方向和左右方向进行描述时，指示的是车辆前后方向上的前后方向、车辆上下方向上的上下方向以及面对车辆前方向时的左右方向。

如图1中所示，应用了根据实施例的车架结构的车辆10例如是用作商用车辆的电动车辆。车辆10的驾驶能够在自主驾驶与手动驾驶之间切换。此外，车辆10具有大致长方体形状，该大致长方体形状由车顶12、用作前壁部和后壁部的前壁部14、侧壁部16和用作前壁部和后壁部的后壁部18包围。出入口16A设置在侧壁部16的前部中。此外，前轮20设置在车辆10的前部中，并且后轮22设置在车辆10的后部中。

这里，根据实施例的车辆10的地板面板24的前部高于地板面板24的后部。具体地，台阶部24A在车辆10的车厢中相对于前轮20设置在稍微后方。前地板面板24B在车辆10的车厢中相对于台阶部24A设置在前方。中央地板面板24C在车辆10的车厢中相对于台阶部24A设置在后方。前地板面板24B被设置成比中央地板面板24C高一个台阶。

前地板面板24B设置有驾驶员能够就坐在其上的车辆座椅26。车辆座椅26位于车辆宽度方向的中心处，并且方向盘28在车辆10中设置在车辆座椅26的前方。中央地板面板24C设置有多个车辆座椅(未示出)。

如图2中所示，前壁部14设置在车辆10的前端部中，并且被构造成包括前面板29、前上加强件32和前下加强件36。前面板29以车辆前后方向为厚度方向，沿车辆宽度方向及车辆上下方向延伸，并且前面板29将车厢与车厢外部分开。前面板29的右端部接合到前柱46的下端部，并且前面板29的上端部朝向车辆前侧屈曲并接合到前围板30。

前上加强件32设置在前面板29的上端部的在车辆内侧(车辆后侧)的表面上。前上加强件32沿车辆宽度方向延伸，并且具有向车辆前侧开口的大致帽形截面。此外，前上加强件32的上凸缘部和下凸缘部以重叠状态接合到前面板29。前面板29和前上加强件32构成具有闭合截面结构的加强部34。

前下加强件36设置在前面板29的下部分的在车辆内侧(车辆后侧)的表面上。前下加强件36沿车辆宽度方向延伸，并且具有朝向车辆前侧开口的大致帽形截面。此外，前下加强件36的上凸缘部和下凸缘部以重叠状态接合到前面板29。前面板29和前下加强件36构成具有闭合截面结构的下加强部38。

侧壁部16从前壁部14的端部(在车辆宽度方向上的端部)朝向车辆后侧延伸。侧壁部16设置在车辆10的每个侧部上，并且包括侧面板40和侧上加强件42。

侧面板40以车辆宽度方向为厚度方向，沿车辆前后方向及车辆上下方向延伸。侧面板40将车厢与车厢外部分开。侧面板40的前端部接合到前柱46的下端部，并且侧面板40的后端部连接到中柱51。

侧上加强件42设置在侧面板40的上端部的在车辆内侧(车辆宽度方向上的内侧)的表面上。侧上加强件42沿车辆前后方向延伸，并且具有在车辆宽度方向上向外开口的大致帽形截面。此外，侧上加强件42的上凸缘部和下凸缘部以重叠状态接合到侧面板40。侧面板40和侧上加强件42构成具有闭合截面结构的侧部加强部44。

前柱46被构造成包括第一柱部48、第二柱部50和下连接部52。第一柱部48设置在车辆前侧上。第二柱部50相对于第一柱部48设置在车辆后侧上。下连接部52连接第一柱部48和第二柱部50的下端部。前面板29的右端部连接到前柱46的第一柱部48。侧面板40的前端部连接到前柱46的第二柱部50。因此，前面板29和侧面板40经由前柱46连接。尽管未示出，但是车辆10的左侧具有类似的结构。即，前面板29的左端部和左侧上的侧面板40经由左前柱连接。

这里，功能部件容纳部60设置在车厢中的右前端部中。功能部件容纳部60包括前壁板62、上盖构件64、弯曲加强件66和立壁加强构件68。虽然未示出，但是类似的功能部件容纳部设置在车厢中的左前端部中。因此，构成一对的功能部件容纳部设置在车辆宽度方向上的相应侧上，车辆座椅26介于该一对功能部件容纳部之间。在以下描述中，将仅描述右侧上的功能部件容纳部60，并且将省略左侧上的功能部件容纳部的图示和描述。

前壁板62沿车辆上下方向延伸，并且包括当在平面图中观察时朝向车辆宽度方向上的内侧和车辆后侧(车辆前后方向上的内侧)突出的大致弧形的弯曲表面62A。弯曲表面62A将车厢与车厢外部分开。下凸缘62B设置在前壁板62的下端部中。下凸缘62B沿着前地板面板24B屈曲。下凸缘62B以重叠状态接合到前地板面板24B。此处的平面图表示从车辆上方观察车辆的视图。

右凸缘62C设置在前壁板62的右端部中。右凸缘62C沿着侧面板40屈曲。右凸缘62C以重叠状态接合到侧面板40。左凸缘62D设置在前壁板62的左端部中。左凸缘62D沿着前面板29屈曲。左凸缘62D以重叠状态接合到前面板29。

此外，上凸缘62E设置在前壁板62的上端部中。上凸缘62E朝向车厢的外侧屈曲。上盖构件64附接在上凸缘62E上。上盖构件64闭合功能部件容纳部60的上侧。

弯曲加强件66设置在前壁板62的上端部中。弯曲加强件66设置在弯曲表面62A在车厢外侧上的表面上。弯曲加强件66沿着前壁板62的弯曲表面62A弯曲，并且具有大致L形的截面。下凸缘66A设置在弯曲加强件66的下端部中。下凸缘66A沿着前壁板62的弯曲表面62A向下屈曲，并以重叠状态接合到弯曲表面62A。此外，上凸缘66B设置在弯曲加强件66的上端部中。上凸缘66B沿着前壁板62的上凸缘62E屈曲。上凸缘66B以重叠状态接合到前壁板62的上凸缘62E的下表面。如上文所描述，前壁板62和弯曲加强件66构成了具有闭合截面结构的连接部70。

类似于前壁板62，当在平面图中观察时，连接部70弯曲成大致弧形，从而朝向车辆宽度方向上的内侧和车辆后侧(车辆前后方向上的内侧)突出。此外，连接部70的第一端部接合到前壁部14的前上加强件32，并且连接部70的第二端部接合到侧壁部16的侧上加强件42。因此，前壁部14和侧壁部16通过连接部70连接。然后，如图3中所示，区域S被设置为当在平面图中观察时被前壁部14、侧壁部16和连接部70包围，并且车辆10的功能部件11(参考图1)设置在区域S中。设置在区域S中的功能部件11的示例包括前照灯单元、清洗箱和传感器。

如图2中所示，前壁板62设置有立壁加强构件68。立壁加强构件68设置在前壁板62的在驾驶室外侧上的弯曲表面62A上，并沿车辆上下方向延伸。立壁加强构件68包括一对前凸缘部68A和后凸缘部68A，前凸缘部68A和后凸缘部68A以重叠的状态接合到弯曲表面62A。此外，立壁加强构件68从凸缘部68A朝向车辆10的右侧凸出，并且当从车辆上方观察时，具有朝向车辆10的左侧敞开的大致帽形截面。立壁加强构件68的下端部接合到前地板面板24B，并且立壁加强构件68的上端部接合到弯曲加强件66。在该实施例中，立壁加强构件68在车辆宽度方向上的长度从车辆10的下侧朝向上侧变短。通过这种构造，当从车辆前后方向观察时，立壁加强构件68具有大致三角形的形状。

如图3中所示，地板加强件72设置在地板面板24的下表面上。地板加强件72沿车辆前后方向延伸，并且连续设置有前地板面板24B和中央地板面板24C。构成功能部件容纳部60的立壁加强构件68位于地板加强件72上方。也就是说，立壁加强构件68经由前地板面板24B连接到地板加强件72。

操作

接下来，将描述实施例的操作。

在根据实施例的车架结构中，如图2中所示，前壁板62和弯曲加强件66构成具有闭合截面结构的连接部70。连接部70的第一端部连接到前壁部14在车辆前后方向上的内侧。此外，由于连接部70的第二端部连接到侧壁部16在车辆宽度方向上的内侧，因此前壁部14和侧壁部16通过连接部70连接。通过这种构造，当车辆碰撞时，抑制了碰撞负荷局部集中在连接部70上，并且碰撞负荷能够经由连接部70在前壁部14与侧壁部16之间相互传递，从而抑制了前壁部14和侧壁部16进入车厢。因此，可以改进碰撞安全性能。

将参照附图并与比较示例进行比较来描述上述操作。图4是仅示出应用了根据实施例的车架结构的车辆10的主要部分的模型图。此外，在图4中，输入碰撞负荷之前的状态由双点划线表示。

如图4中所示，当碰撞负荷F从车辆前侧输入到车辆10时，碰撞负荷F从前壁部14的前上加强件32(加强部34)经由连接部70传递到侧壁部16的侧上加强件42(侧部加强部44)。如上文所描述，碰撞负荷在均具有闭合截面结构的加强部34与侧部加强部44之间平顺地传递，这能够抑制车辆10的前部的变形。

此外，在该实施例中，弯曲加强件66(连接部70)和地板加强件72经由立壁加强构件68连接。通过这种构造，从前上加强件32输入到连接部70的碰撞负荷F的一部分经由立壁加强构件68传递到地板加强件72。因此，能够分散碰撞负荷，并且能够进一步抑制车辆10的前部的变形。

另外，在车辆10的侧面碰撞时，碰撞负荷经由连接部70从侧上加强件42传递到前上加强件32和地板加强件72，这能够抑制车辆10的前部的变形。

另一方面，图5示出了比较示例的车辆100。比较示例的车辆100不包括功能部件容纳部60。因此，车辆100也不包括连接部70和立壁加强构件68。其它构造类似于实施例的车辆10的构造。

如图5中所示，当碰撞负荷F从车辆前侧输入到车辆100时，朝向车辆后侧的力作用在前壁部14的前上加强件32上。这里，由于比较示例的车辆100不包括连接前上加强件32和侧上加强件42的连接部，因此前上加强件32和侧上加强件42向后移位，并且车辆100的前部朝向车厢大幅度变形。

如上所述，与不包括连接部70的比较示例的车辆100相比，根据包括连接部70的实施例的车辆10能够抑制车辆10的前部的变形。

此外，在该实施例中，构成一对的功能部件容纳部设置在车辆宽度方向上的相应侧上，其中车辆座椅26介于该一对功能部件容纳部之间。因此，构成一对的连接部70设置在车辆宽度方向上，其中车辆座椅26介于该一对连接部70之间。通过这种构造，即使当车辆座椅26设置在车辆10的前部时，当车辆10碰撞时，也能够前壁部14和侧壁部16进入车厢，这能够保护坐在车辆座椅26上的乘员。换句话说，能够在将驾驶员的座椅设置在车辆的前部中的同时确保车辆的碰撞安全性能。

此外，在该实施例中，通过将功能部件11容纳在由前壁部14、侧壁部16和连接部70包围的区域S中，多个功能部件可以共同容纳在区域S中。因此，与该多个功能部件11以分散方式设置的构造相比，能够抑制车厢的内部空间的减小。此外，当车辆10碰撞时，连接部70能够抑制区域S中的空间被挤压，这能够抑制施加到功能部件11的损坏。

尽管上面已经描述了实施例，但是在不脱离本发明的范围的情况下，该实施例可以以各种方式实现。例如，在上述实施例中，功能部件容纳部60设置在车辆10的前部中，并且前壁部14和侧壁部16通过构成功能部件容纳部60的连接部70连接。但是，本发明不限于此。类似的功能部件容纳部可以设置在车辆的后部中。后壁部18和侧壁部通过构成功能部件容纳部的连接部的连接能够抑制车辆10的后部在车辆10的后部碰撞时的变形。

此外，在上述实施例中，前壁板62的上部和弯曲加强件66构成具有闭合截面结构的连接部70。但是，本发明不限于此。例如，通过为前壁板62提供大致圆柱形的加强构件，并通过该加强构件连接前壁部14和侧壁部16，能够实现类似的效果。在这种情况下，大致圆柱形的加强构件是本发明的“连接部”的一个示例。

此外，在上述实施例中，驾驶员能够在其上就坐的车辆座椅26设置在车辆10的前部中。但是，本发明不限于此，并且可以不一定提供驾驶员的座椅。在这种情况下，车辆仅执行自主驾驶，并且车辆座椅26可以是普通乘员可以就坐的座椅。

此外，在上述实施例中，设置左右一对功能部件容纳部，其中车辆座椅26介于该一对功能部件容纳部之间。但是，本发明不限于此，并且功能部件容纳部可以仅设置在车辆宽度方向上的一侧上。例如，如图2中所示，功能部件容纳部60可以设置在车辆的右侧上，并且功能部件容纳部可以不一定设置在车辆的左侧上。在这种情况下，诸如具有闭合截面结构的加强构件的构件可以设置在车辆的左侧上，并且前壁部14和侧壁部16可以通过该加强构件连接，其中该加强构件的功能与连接部70的功能相同。

Claims (5)

1.一种车架结构，其特征在于包括：

前壁部和后壁部，所述前壁部和所述后壁部分别被设置在车辆的前端部和后端部中，并且所述前壁部和所述后壁部沿车辆宽度方向及车辆上下方向延伸，以便将车厢与所述车厢的外部分开；

侧壁部，所述侧壁部在所述前壁部的在所述车辆宽度方向上的端部和所述后壁部的在所述车辆宽度方向上的端部之间沿车辆前后方向延伸，以便将所述车厢与所述车厢的外部分开；和

连接部，所述连接部包括第一端部和第二端部，并且所述连接部具有闭合截面结构，所述闭合截面结构被弯曲成当在平面图中观察时在所述车辆宽度方向上向内侧且在所述车辆前后方向上向内侧突出，所述第一端部被连接到所述前壁部和所述后壁部中的一个壁部的在所述车辆前后方向上的内侧，并且所述第二端部被连接到所述侧壁部的在所述车辆宽度方向上的内侧。

2.根据权利要求1所述的车架结构，其特征在于：

所述前壁部和所述后壁部中的至少一个壁部设置有加强部，所述加强部具有闭合截面结构并且沿所述车辆宽度方向延伸；

所述侧壁部设置有侧部加强部，所述侧部加强部具有闭合截面结构并且在所述车辆前后方向上延伸；并且

所述连接部包括被连接到所述加强部的所述第一端部和被连接到所述侧部加强部的所述第二端部。

3.根据权利要求1或2所述的车架结构，其特征在于，所述连接部被设置在所述车辆的前部中，并且所述连接部连接被设置在所述车辆的所述前端部中的所述前壁部和所述侧壁部。

4.根据权利要求3所述的车架结构，其特征在于，一对连接部被设置在所述车辆的在所述车辆宽度方向上的相应侧上，其中车辆座椅介于所述一对连接部之间。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的车架结构，其特征在于，所述车辆的功能部件被容纳在如下的区域中，该区域由所述前壁部和所述后壁部中的所述一个壁部、所述侧壁部和被连接到所述前壁部和所述后壁部中的所述一个壁部的所述连接部包围。

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