CN114206710A - 车身构造 - Google Patents

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渡边宪一
安井和也
宫泽贞雄
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Abstract

车身构造(1)具备：蓄电池(10)，其配置于车身中央下部(1a)；中空状的下纵梁(20)，其在蓄电池(10)的车宽方向外侧沿车身前后方向延伸；加强构件(23)，其配置于下纵梁(20)的内部，具有从车宽方向观察时多边形状的闭合截面相连多个而成的连续筒状构造(CT)；以及变形控制构件(24)，其安装于加强构件(23)，对加强构件(23)的连续筒状构造(CT)的车身前后方向上的变形进行控制。

Description

车身构造
技术领域
本发明涉及车身构造。
背景技术
电力机动车从蓄电池的保护等观点来看，要求比通常的燃料机动车高的碰撞安全性能。在电力机动车中，为了确保航续距离，通常在车室的底板下整个面广范围地配置蓄电池，因此特别要求侧面碰撞时的高的碰撞安全性能(以下，也称作侧向碰撞性能。)。换句话说，在由于车身旋转等而电线杆等物体碰撞于车身侧部时，需要保护车室、蓄电池不受损伤。
例如，在专利文献1、2中公开了能够抑制车室的变形、且能够提高车辆的侧向碰撞性能的车身下部构造。在该车身下部构造中，为了得到高的侧向碰撞性能，在被称作下纵梁的车身下方侧部的柱状构件内配置加强构件，以使下纵梁的强度以及碰撞能量吸收性能提高。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-90020号公报
专利文献2：日本特开2018-90021号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述专利文献1、2的车身下部构造中，加强构件从车身前后方向观察时具有闭合截面，与下纵梁沿大致相同方向延伸。对于上述那样的加强构件，在从车身侧部受到力时加强构件也从侧部受到力，因此在其车身内侧部分的长度方向产生高的拉伸应力，有可能发生弯曲断裂。若在加强构件中发生弯曲断裂，则不再产生反作用力。因此，无法吸收碰撞能量，侧向碰撞性能降低。另外，上述那样的加强构件在侧向碰撞于电线杆等物体时容易侧翻(向车高方向翻倒)。在侧翻了的情况下，反作用力急剧减少，侧向碰撞性能降低。
本发明的课题在于，提供一种具有高的侧向碰撞性能的车身构造。
用于解决课题的手段
本发明提供一种车身构造，其具备：蓄电池，其配置于车身中央下部；中空状的下纵梁，其在所述蓄电池的车宽方向外侧沿车身前后方向延伸；加强构件，其配置于所述下纵梁的内部，具有从车宽方向观察时多边形状的闭合截面相连多个而成的连续筒状构造；以及变形控制构件，其安装于所述加强构件，对所述加强构件的所述连续筒状构造的车身前后方向上的变形进行控制。
根据该结构，在下纵梁的内部构成从车宽方向时多边形状的闭合截面相连多个而成的连续筒状构造。通常，筒状构造容易由于向侧部的负载而弯曲变形，但应对轴向的负载的能力强。在上述配置结构，车身的侧向碰撞负载在筒状构造中成为轴向的负载。并且，在上述结构中，通过变形控制构件来控制(例如，限制)加强构件的连续筒状构造的车身前后方向上的变形。因此，加强构件的连续筒状构造在车身的侧向碰撞时也维持形状，例如能够抑制连续筒状构造在车身前后方向上扩张。因此，在车身的侧向碰撞时，能够减少加强构件由于弯曲变形引起的断裂、侧翻的可能性，能够提高加强构件的反作用力。因此，能够提高碰撞能量吸收性能，从而能够安全地保护车室、蓄电池，能够确保电力机动车所谋求的侧向碰撞性能。
所述变形控制构件也可以安装于所述加强构件的车宽方向端部。所述车宽方向端部可以是车宽方向外侧端部。
根据该结构，能够抑制被认为在车身的侧向碰撞时容易变形的加强构件的车宽方向端部(特别是车宽方向外侧端部)的变形。
所述加强构件也可以由铝合金制或钢铁制的两张以上的板材贴合而构成。
根据该结构，能够由板材构成加强构件，能够简单地制造加强构件，因此能够提高加强构件的通用性。
也可以是，所述变形控制构件呈板状，以被夹在所述加强构件的所述板材之间的状态接合于所述板材，且具有从车宽方向观察时形成为波形的波形部。
根据该结构，由于变形控制构件具有波形部，因此能够向车身前后方向进行一定程度的伸缩。因此，在车身的侧向碰撞时维持对碰撞能量的吸收有效的变形，能够提高碰撞能量吸收性能。在此，接合是指包括焊接、机械接合在内的广义的方式。这在以下也是同样的。
所述波形部也可以使从车宽方向观察时的所述变形控制构件的线长相比于直线状的情况增加至1.2倍以上。
根据该结构，能够使变形控制构件向车身前后方向充分地伸缩。因此，在车身的侧向碰撞时维持对碰撞能量的吸收有效的变形，并且能够进一步提高碰撞能量吸收性能。
所述加强构件或所述变形控制构件也可以在车宽方向外侧端部与所述下纵梁接合。
根据该结构，在车身的侧向碰撞时，下纵梁与加强构件或者下纵梁与变形控制构件一体地变形。因此，能够减少加强构件由于弯曲变形引起的断裂、侧翻的可能性，能够提高加强构件的反作用力。因此，能够提高碰撞能量吸收性能，从而能够安全地保护车室、蓄电池，能够确保电力机动车所谋求的侧向碰撞性能。
所述连续筒状构造也可以从车宽方向观察时单列地构成。
根据该结构，由于连续筒状构造单列地构成，因此能够在下纵梁内的狭窄的空间内最大限度地确保多边形状的闭合截面的大小。多边形状的闭合截面例如能够通过在纵向上扁平地压溃而伸长横向宽度，相反地能够通过在横向上扁平地压溃而缩小横向宽度。因此，通过最大限度地确保闭合截面的大小，能够在将反作用力保持地较大的状态下使闭合截面容易压溃，从而能够最大限度地确保加强构件的伸缩性。由此，能够提高碰撞能量吸收性能，从而能够提高侧向碰撞性能。
所述闭合截面可以呈六边形以上的多边形。
根据该结构，六边形以上的多边形与四边形等相比弯曲点较多，与车宽方向垂直的截面容易变形，因此能够提高加强构件的伸缩性。通过确保加强构件的伸缩性，能够抑制加强构件的弯曲断裂，能够提高侧向碰撞性能。
所述闭合截面可以呈偶数边形。
根据该结构，在将加强构件安装于下纵梁等其他构件时容易确保对置的平坦部，因此能够提高加强构件的安装性。
发明效果
根据本发明，在车身构造中，通过在下纵梁的内部适当地配置构成加强构件以及变形控制构件，从而使加强构件的反作用力提高，因此能够提高侧向碰撞性能。
附图说明
图1是示出本发明的第一实施方式的车身构造的立体图。
图2是由图1的椭圆II示出的下纵梁部分的与车身前后方向垂直的剖视图。
图3是外侧构件和变形控制构件透明化后的下纵梁部分的立体图。
图4是单列配置的加强构件的与车宽方向垂直的剖视图。
图5A是示出加强构件的固定方法的与车身前后方向垂直的下纵梁部分的剖视图。
图5B是示出加强构件的其他固定方法的与车身前后方向垂直的下纵梁部分的剖视图。
图6是示出关于一实施方式的车身构造的侧向碰撞的仿真方法的示意性的立体图。
图7是示出关于比较例的车身构造的侧向碰撞的仿真方法的示意性的立体图。
图8是示出图6的电线杆侧向碰撞时的加强构件的变形的俯视图。
图9是示出第一实施方式中的变形控制构件的第一变形例的立体图。
图10是示出第一实施方式中的变形控制构件的第二变形例的立体图。
图11是示出第一实施方式中的变形控制构件的第三变形例的立体图。
图12是示出第一实施方式中的变形控制构件的第四变形例的立体图。
图13是示出第一实施方式中的变形控制构件的第五变形例的立体图。
图14是示出第一实施方式中的变形控制构件的第六变形例的立体图。
图15是第二实施方式的车身构造中外侧构件透明化后的下纵梁部分的立体图。
图16是图15的下纵梁部分的从其他角度观察的立体图。
图17是示出第二实施方式中的加强构件和变形控制构件的变形例的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
(第一实施方式)
参照图1，在本实施方式的车身构造1中，在车身中央下部1a配置有推进用的蓄电池10。即，本实施方式的车身构造1是搭载蓄电池10的电力机动车用的车身构造。蓄电池10示意性地图示为包括保护壳体等，且在车室R的底板下整面配置。在本实施方式中，对在由于车身旋转等而电线杆等物体碰撞(即侧向碰撞)于车身侧部时保护车室R、蓄电池10不受损伤的侧向碰撞性能高的车身构造1进行说明。
在图1中，用附图标记Y表示车身侧方(详细而言左侧方)，用附图标记X表示车身后方，用附图标记Z表示车身上方。即，车宽方向由朝向Y及其相反的朝向来表示，车身前后方向由朝向X及其相反的朝向来表示，车高方向由朝向Z及其相反的朝向来表示。关于这些方向，在图2及之后的附图中也相同。
在蓄电池10的车宽方向上的两外侧配置有沿车身前后方向延伸的中空状的一对下纵梁20。一对下纵梁20沿着车室R的两侧下部配置。需要说明的是，下纵梁20是在车身构造1中也被称作门槛的构件。
参照图2，在蓄电池10的上方配置有沿车宽方向延伸的多个横梁11。通过多个横梁11将一对下纵梁20的上部相互连接。需要说明的是，在图2中，仅示出了一对下纵梁20中的一方。
本实施方式的下纵梁20通过将配置于车宽方向外侧的外侧构件21与配置于车宽方向内侧的内侧构件22贴合而构成。外侧构件21以及内侧构件22例如均是钢制的板材。外侧构件21以及内侧构件22均弯曲成形为帽形，它们以形成中空的空间S1的方式被贴合焊接。空间S1沿车身前后方向延伸。在该空间S1中配置有加强构件23以及变形控制构件24。需要说明的是，外侧构件21以及内侧构件22例如也可以均是铝合金制的板材。
加强构件23配置为，在车宽方向上一端与外侧构件21的帽形的凸部21a的内表面抵接，另一端与内侧构件22的帽形的凸部22a的内表面抵接。在车高方向上，加强构件23配置为横跨横梁11和蓄电池10。由此，在电线杆等物体侧向碰撞于车身时，也能够将侧向碰撞负载从下纵梁20分散给蓄电池10以及横梁11。另外，在车高方向上，加强构件23与外侧构件21以及内侧构件22隔开间隙地配置。
在本实施方式中，变形控制构件24是宽度恒定且平坦的带状的板材。变形控制构件24安装于加强构件23的车宽方向外侧的端面。变形控制构件24通过焊接等接合于加强构件23。特别是，构成为，从车宽方向外侧观察时，加强构件23被变形控制构件24遮挡而无法看见。然而，变形控制构件24的大小并不限定于上述情况，也可以是将加强构件23的端面的一部分覆盖的大小。
参照图3，加强构件23在下纵梁20的内部形成连续筒状构造CT。连续筒状构造CT通过将沿车宽方向延伸的多个筒状体CT1、CT2、CT3、···在车身前后方向上相连配置而构成。从车宽方向观察时，连续筒状构造CT具有多边形状的闭合截面在车身前后方向上相连多个而成的形状。
在本实施方式中，加强构件23是6000系或者7000系的铝合金的挤压件，且连续筒状构造CT一体地构成。换言之，加强构件23由单体部件构成。变形控制构件24还可以是与加强构件23相同的材质。
由于加强构件23由单体部件构成，因此能够在由加强构件23形成期望的闭合截面之后将加强构件23配置于下纵梁20内。因此，车身构造1的设计变得容易。
由于加强构件23为6000系或者7000系的铝合金的挤压件，因此在加强构件23中能够确保用于吸收碰撞能量的高的材料强度以及伸长率。为了吸收碰撞能量，需要高的材料强度以及伸长率，因此铝材等金属材料适用。若假设由树脂材料形成加强构件23，则有可能材料强度不足而加强构件23容易弯曲断裂。另外，特别是铝材适于作为挤压件，因此在制造性方面也优异。然而，加强构件23的材质并不限定于上述铝合金的挤压件，加强构件23例如也可以是钢铁制。
变形控制构件24是在X-Z平面中沿车身前后方向延伸的板材。变形控制构件24通过焊接等接合于加强构件23，对加强构件23的后述的连续筒状构造CT的车身前后方向上的变形进行控制(限制)。变形控制构件24安装于加强构件23的车宽方向端部(在图示的例子中，车宽方向外侧端部)。
参照图4，在本实施方式中，在连续筒状构造CT中单列地配置有正八边形的闭合截面。在连续筒状构造CT中的各正八边形的闭合截面的内部形成有沿车宽方向延伸的空间S2。在该正八边形的闭合截面中，一对壁在车身前后方向上对置，另一对壁在车高方向上对置，其他两对壁以与前述的壁交叉的方式对置。另外，在该单列配置中，构成为邻接的正八边形彼此共享一边。将加强构件23的板厚设为t，将正八边形的一边的长度设为b。若根据卡尔曼的式子来考虑多边形的各边中的碰撞能量吸收的效率，则加强构件23的板厚t以及长度b优选满足以下的式子(1)。
[数1]
Figure BDA0003495229100000071
σy：加强构件的屈服应力
E：加强构件的杨氏模量
若例示满足上述式子(1)的加强构件23的尺寸，则在加强构件23为杨氏模量E＝68GPa、屈服应力σy＝200MPa的铝合金制的情况下，按板厚t＝2mm而能够设为正八边形的一边的长度b＝87mm。同样地，按板厚t＝3mm，能够设为正八边形的一边的长度b＝130mm。另外，在加强构件23为杨氏模量E＝210GPa、屈服应力σy＝700MPa的钢铁制的情况下，按板厚t＝2mm而能够设为正八边形的一边的长度b＝82mm。同样地，按板厚t＝1.6mm，能够设为正八边形的一边的长度b＝65mm。
连续筒状构造CT的各闭合截面的形状并不限定于正八边形，但优选为六边形以上。更优选为，连续筒状构造CT为单列构造，各闭合截面的形状为六边形以上的偶数边形，且连续筒状构造CT的侧面与图3的XY平面平行。
参照图5A，对加强构件23的固定方法的一例进行说明。加强构件23固定于下纵梁20的内表面。在本实施方式中，例如经由L字型的托架25来固定。详细而言，加强构件23的车宽方向的外侧端部经由托架25固定于外侧构件21。托架25在加强构件23的车宽方向的外侧端部在车高方向的上下配置。在车身前后方向上，托架25可以连续，也可以断续地设置。在托架2与下纵梁20的接合以及托架25与加强构件23的接合中，可以采用FDS(流钻螺钉)、SPR(自冲铆钉)、点焊、弧焊、或者钎焊等。需要说明的是，在图2、3中，省略了托架25的图示。然而，加强构件23的固定方法并不限定于图5A所示的方式。例如，也可以如图5B所示那样，将加强构件23的车宽方向的内侧端部经由托架25固定于内侧构件22。另外，固定并不限定于基于托架25的方式，可以采用任意的方式。
参照图6、7，对加强构件23对下纵梁20的侧向碰撞性能造成的影响进行说明。发明者们为了对本实施方式的车身构造1中的下纵梁20(参照图6)的侧向碰撞性能与比较例的下纵梁200(参照图7)的侧向碰撞性能进行比较，进行了电线杆30侧向碰撞时的仿真。在仿真中，通过模拟了横梁11的支承构件31分别固定下纵梁20、200的一部分，并分别再现电线杆30从车宽方向外侧碰撞了的状态。需要说明的是，在图6、7中，为了对下纵梁20、200的内部进行图示，将下纵梁20、200剖切而示出(参照双点划线)，但实际上下纵梁20、200还沿车身前后方向延伸。详细而言，对于下纵梁20、200，仅图示出下纵梁20、200的从X方向中心靠正方向的一半。另外，对于电线杆30，仅图示出车宽方向内侧的一半。
图6示出从本实施方式省略了变形控制构件24后的下纵梁20，图7示出比较例的下纵梁20。两者的区别仅在于下纵梁20内的加强构件23的结构。图6的本实施方式的加强构件23的厚度均匀地为3mm。图7的比较例的加强构件230从车身前后方向观察时具有闭合截面，且与下纵梁200沿相同方向延伸。该闭合截面的形状为长方形，在车宽方向上该长方形单列地相连。关于加强构件23的厚度，与车高方向垂直的上壁以及下壁为4mm，与车宽方向垂直的侧壁以及分隔壁为2mm。
将按照上述条件进行了仿真后的结果在以下的表1中示出。仿真的输出值是分别关于加强构件23、230的、车宽方向上的平均反作用力、EA量(能量吸收量)、重量、每单位重量的EA量(EA量/kg)、以及侧翻的有无。在平均反作用力、EA量、以及EA量/kg的比较中，分别较大的一方表示较优的结果，重量则为较轻的一方则较优。不产生侧翻较优。
[表1]
平均反作用力 EA量 重量 EA量/kg 侧翻
本实施方式 389kN 39.0kJ 11.4kg/m 3.4kJ/(kg/m) 无
比较例 323kN 32.4kJ 12.3kg/m 2.6kJ/(kg/m) 有
参照表1，关于平均反作用力、EA量、以及EA量/kg中的每一方，本实施方式均示出比比较例大的数值，关于重量，本实施方式也比比较例轻，关于侧翻，在本实施方式中没有发生而在比较例中发生了。因此，对于所有的项目，本实施方式均示出比比较例优的结果。另外，假设在本实施方式和比较例中设为具有相同的EA量的构造的话，则本实施方式能够使车宽方向的大小相比于比较例减小22％。
根据上述仿真结果，能够确认本实施方式中的加强构件23的有效性，但在本实施方式中为了实现更稳定的侧向碰撞性能，采用了变形控制构件24。如图6所示，在电线杆30侧向碰撞时，加强构件23的连续筒状构造CT的形状有可能得不到维持。例如，参照图8，加强构件23的连续筒状构造CT有可能受到在车身前后方向上扩张的力而变形(参照图8中的箭头A)。由此，有可能无法确保本来期待的加强构件23的反作用力，因此在本实施方式中，如图2、3所示，在加强构件23安装有变形控制构件24，对加强构件23的连续筒状构造CT的车身前后方向上的变形进行限制。
以下，对本实施方式的作用效果进行说明。
根据本实施方式，如图3所示，在下纵梁20的内部构成有从车宽方向观察时多边形状的闭合截面相连多个而成的连续筒状构造CT。通常，筒状构造容易由于向侧部的负载而弯曲变形，但应对轴向的负载的能力强。在本实施方式中，车身的侧向碰撞负载在连续筒状构造CT中成为筒状体CT1、CT2、CT3、…的各中心轴向的负载。并且，在本实施方式的结构中，通过变形控制构件24来限制加强构件23的连续筒状构造CT的车身前后方向上的变形。因此，加强构件23的连续筒状构造CT在车身的侧向碰撞时也维持形状，例如能够抑制连续筒状构造CT在车身前后方向上被扩张。因此，在车身的侧向碰撞时，能够减少加强构件23弯曲变形的可能性，能够提高加强构件23的反作用力。因此，能够提高碰撞能量吸收性能，从而能够安全地保护车室R(参照图1)、蓄电池10(参照图1)，能够确保电力机动车所谋求的侧向碰撞性能。
另外，变形控制构件24与加强构件23的车宽方向端部(特别是车宽方向外侧端部)接合，因此能够抑制被认为在车身的侧向碰撞时容易变形的加强构件23的车宽方向端部(特别是车宽方向外侧端部)的变形。然而，变形控制构件24也可以安装于加强构件23的车宽方向内侧端部。
另外，连续筒状构造CT单列地构成，因此在下纵梁20内的狭窄的空间S1中能够最大限度地确保多边形状的闭合截面的大小。多边形状的闭合截面(在本实施方式中，正八边形)例如能够通过在纵向上扁平地压溃而伸长横向宽度，相反地能够通过在横向上扁平地压溃而缩小横向宽度。因此，通过最大限度地确保闭合截面的大小，能够使闭合截面容易压溃，从而能够最大限度地确保加强构件23的伸缩性。
另外，在本实施方式中，加强构件23的闭合截面形成为正八边形。六边形以上的多边形与四边形等相比弯曲点较多，容易变形，因此能够提高加强构件23的伸缩性。通过确保加强构件23的伸缩性，能够抑制加强构件23的弯曲断裂，能够提高侧向碰撞性能。
另外，在本实施方式中，加强构件23的闭合截面形成为偶数边形(详细而言正八边形)。由此，在将加强构件23安装于下纵梁等其他构件时容易确保对置的平坦部，因此能够提高加强构件23的安装性。
如以上那样对本实施方式的结构以及作用效果进行了说明，但关于变形控制构件24并不限定于上述实施方式，而能够进行各种变更。以下，对与变形控制构件24有关的各种变形例进行说明。以下，为了使说明以及图示变得简单，对加强构件23由3个筒状体CT1～CT3构成的例子进行说明，但加强构件23的连续筒状构造CT并不限定于该构造。
(第一变形例)
参照图9，在第一变形例中，平板状的变形控制构件24在加强构件23的车宽方向外侧的端部处在车高方向上下安装。变形控制构件24是在X-Y平面上延伸的带状的板材。变形控制构件24也可以相对于加强构件23的车宽方向的全长而安装于车宽方向外侧的1/4的范围。
(第二变形例)
参照图10，在第二变形例中，从车身前后方向观察时，大体C字形的变形控制构件24以咬住加强构件23的车宽方向外侧的端部的方式安装于加强构件23。
详细而言，变形控制构件24具有对置的上板24a及下板24b、以及将上板24a与下板24b连接的侧板24c。上板24a、下板24b、以及侧板24c分别呈平板状。上板24a以及下板24b分别安装于加强构件23的上表面以及下表面，侧板24c安装于加强构件23的车宽方向外侧的端面。
(第三变形例)
参照图11，在第三变形例中，从车高方向观察时，大体C字形的变形控制构件24以咬住加强构件23的车宽方向外侧的端部的方式安装于加强构件23。
详细而言，变形控制构件24具有对置的前板24d及后板24e、以及将前板24d与后板24e连接的侧板24f。前板24d、后板24e、以及侧板24f分别呈平板状。前板24d以及后板24e分别安装于加强构件23的前表面以及后表面，侧板24f在加强构件23的端面安装于车宽方向外侧的端面。
(第四变形例)
参照图12，在第四变形例中，第三变形例的变形控制构件24还具有分隔板24g。分隔板24g与前板24d以及后板24e对置地设置有多个(在图12中，两张)。分隔板24g安装于构成加强构件23的连续筒状构造CT的各筒状体CT1、CT2、CT3的内表面。另外，前板24d也安装于筒状体CT1的内表面。关于后板24e，与第三变形例同样地安装于筒状体CT3的外表面。
(第五变形例)
参照图13，在第五变形例中，变形控制构件24呈平板状，具有对应于加强构件23的连续筒状构造CT的形状的贯通孔24h。加强构件23穿过变形控制构件24的贯通孔24h，并嵌合于变形控制构件24。
(第六变形例)
参照图14，在第六变形例中，变形控制构件24具备棒状体24i、以及螺母24j。棒状体24i呈细长的圆柱状。在加强构件23设置有沿车身前后方向贯通的多个贯通孔23a。多个贯通孔23a从车身前后方向观察时同心地形成，棒状体24i穿过贯通孔23a。螺母24j在棒状体24i的两端部以与连续筒状构造CT的外表面抵接的方式安装。通过螺母24j，能够防止棒状体24i从贯通孔23a拔出，并且能够限制加强构件23的变形。
如上所述，变形控制构件24的结构能够进行各种变更。另外，变形控制构件24的方式并不限定于前述的方式，只要能够限制加强构件23的车身前后方向上的变形，则能够采用任意的方式。
(第二实施方式)
对于图15、16所示的第二实施方式的车身构造1，加强构件23以及变形控制构件24的结构与第一实施方式不同。除了与它们有关的结构之外，与第一实施方式的车身构造1的结构实质相同。因此，关于与第一实施方式相同的部分，有时省略说明。需要说明的是，在图15、16中，仅图示出加强构件23的连续筒状构造CT的一部分。
在本实施方式中，加强构件23通过将例如钢铁制的两张板材贴合而构成。钢铁制的两张板材从车宽方向观察时呈分别向上下变凸的连续的帽形。详细而言，加强构件23具有形成凸形状的凸部23b、以及从凸部23b沿水平方向延伸的凸缘部23c。钢铁制的两张板材在设置于凸缘部23c的多个焊接点WP被点焊而贴合。
加强构件23在车宽方向外侧的端部具有用于与下纵梁20的外侧构件21接合的延长部23d。延长部23d从加强构件23的凸缘部23c延伸，且以与凸缘部23c正交而沿车高方向延伸的方式弯曲。加强构件23在设置于延长部23d的焊接点WP被点焊焊接于外侧构件21。然而，加强构件23的方式并不限定于上述示出的方式。例如，代替地，加强构件23也可以是铝合金制。另外，构成加强构件23的板材也可以是两张以上。
在本实施方式中，变形控制构件24呈板状，以被夹在加强构件23的板材之间的状态与这些的板材接合，且具有从车宽方向观察时形成为波形的波形部24k。在本实施方式中，变形控制构件24被点焊焊接于加强构件23，但接合的方式并不限定于点焊，也可以是其他焊接、机械接合的方式。另外，波形部24k配置于在加强构件23的凸部23b内形成的空间S3。
根据本实施方式，能够由板材构成加强构件23，因此能够简单地制造加强构件23，从而能够提高加强构件23的通用性。
另外，变形控制构件24具有波形部24k，因此能够进行向车身前后方向的一定程度的伸缩。因此，在车身的侧向碰撞时能够维持对于碰撞能量的吸收有效的变形，并且能够提高碰撞能量吸收性能。
优选的是，波形部24k使从车宽方向观察时的变形控制构件24的线长相对于直线状的情况增加至1.2倍以上。更优选的是，波形部24k使从车宽方向观察时的变形控制构件的线长相对于直线状的情况增加至1.5倍以上。由此，能够使变形控制构件24向车身前后方向充分地伸缩。因此，在车身的侧向碰撞时能够维持对碰撞能量的吸收有效的变形，并且能够进一步提高碰撞能量吸收性能。
关于加强构件23以及变形控制构件24的构造，并不限定于上述实施方式，而能够进行各种变更。以下，对与加强构件23以及变形控制构件24有关的变形例进行说明。
(变形例)
参照图17，在本变形例中，上述延长部23d(参照图15、16)设置于各种位置。需要说明的是，在图17中，省略了焊接点WP(参照图15、16)的图示。
参照附图标记23e，延长部23e也可以从加强构件23的凸部23b的侧面延伸。另外，参照附图标记23f，延长部23f也可以从加强构件23的凸缘部23c延伸。该延长部23f的位置是与图15、16的延长部23d实质相同的位置。另外，参照附图标记23g，延长部23g也可以从加强构件23的上表面或者下表面延伸。
代替地，也可以将延长部设置于变形控制构件24。参照附图标记24l，延长部24l也可以在变形控制构件24中设置于波形部24k之间的平坦部。
根据上述变形例，在车身的侧向碰撞时，下纵梁20与加强构件23或者下纵梁20与变形控制构件24一体地变形。因此，能够减少加强构件23由于弯曲变形引起的断裂、侧翻的可能性，能够提高加强构件23的反作用力。因此，能够提高碰撞能量吸收性能，从而能够安全地保护车室、蓄电池，能够确保电力机动车所谋求的侧向碰撞性能。然而，延长部不是必须的结构，也可以根据需要而省略。另外，也可以取代延长部，而将具有相同的功能的其他构件的托架安装于加强构件23或者变形控制构件24。
以上，对本发明的具体实施方式及其变形例进行了说明，但本发明并不限定于上述方式，而能够在本发明的范围内施加各种变更来实施。例如，也可以将各个实施方式以及变形例的内容适当组合而成的方式作为本发明的一实施方式。
附图标记说明：
1...车身构造；
1a...车身中央下部；
10...蓄电池；
11...横梁；
20、200...下纵梁(门槛)；
21...外侧构件；
21a...凸部；
22...内侧构件；
22a...凸部；
23、230...加强构件；
23a...贯通孔；
23b...凸部；
23c...凸缘部；
23d～23g...延长部；
24...变形控制构件；
24a...上板；
24b...下板；
24c...侧板；
24d...前板；
24e...后板；
24f...侧板；
24g...分隔板；
24h...贯通孔；
24i...棒状体；
24j...螺母；
24k...波形部；
24l...延长部；
25...托架；
30...电线杆；
31...支承构件；
R...车室；
S1、S2、S3...空间；
d...间隙；
CT...连续筒状构造；
CT1、CT2、CT3...筒状体；
WP...焊接点。

Claims (10)

1.一种车身构造，其中，
所述车身构造具备：
蓄电池，其配置于车身中央下部；
中空状的下纵梁，其在所述蓄电池的车宽方向外侧沿车身前后方向延伸；
加强构件，其配置于所述下纵梁的内部，具有从车宽方向观察时多边形状的闭合截面相连多个而成的连续筒状构造；以及
变形控制构件，其安装于所述加强构件，对所述加强构件的所述连续筒状构造的车身前后方向上的变形进行控制。
2.根据权利要求1所述的车身构造，其中，
所述变形控制构件安装于所述加强构件的车宽方向端部。
3.根据权利要求2所述的车身构造，其中，
所述车宽方向端部是车宽方向外侧端部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车身构造，其中，
所述加强构件由铝合金制或钢铁制的两张以上的板材贴合而构成。
5.根据权利要求4所述的车身构造，其中，
所述变形控制构件呈板状，以被夹在所述加强构件的所述板材之间的状态接合于所述板材，且具有从车宽方向观察时形成为波形的波形部。
6.根据权利要求5所述的车身构造，其中，
所述波形部使从车宽方向观察时的所述变形控制构件的线长相比于直线状的情况增加至1.2倍以上。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的车身构造，其中，
所述加强构件或所述变形控制构件在车宽方向外侧端部与所述下纵梁接合。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的车身构造，其中，
所述连续筒状构造从车宽方向观察时单列地构成。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的车身构造，其中，
所述闭合截面呈六边形以上的多边形。
10.根据权利要求9所述的车身构造，其中，
所述闭合截面呈偶数边形。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018206100A1 (de) * 2018-04-20 2019-10-24 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Speicherzellenbaueinheit für ein Kraftfahrzeug mit einem elektrischen Antrieb
EP3747736A1 (en) * 2019-06-07 2020-12-09 SABIC Global Technologies B.V. Energy absorbing devices and methods of making and using the same
JP7371042B2 (ja) 2021-03-22 2023-10-30 豊田鉄工株式会社 車両用エネルギー吸収構成部材
JP2022184594A (ja) * 2021-06-01 2022-12-13 マツダ株式会社 車体構造
DE102021119157A1 (de) 2021-07-23 2023-01-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Strukturelement für ein Batteriegehäuse eines elektrisch antreibbaren Kraftwagens
US20240083513A1 (en) * 2022-09-14 2024-03-14 Shape Corp. Rocker insert with plurality of enclosed sections
JP7253102B1 (ja) 2022-09-21 2023-04-05 株式会社ジーテクト 衝撃吸収部材、自動車の衝撃吸収部材の製造方法およびサイドシルの製造方法
WO2024062750A1 (ja) * 2022-09-21 2024-03-28 株式会社ジーテクト 衝撃吸収部材、自動車の衝撃吸収部材の製造方法およびサイドシルの製造方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007237944A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Honda Motor Co Ltd 複合構造材
JP2013252816A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Honda Motor Co Ltd 自動車のｆｒｐ製キャビン
WO2014061109A1 (ja) * 2012-10-16 2014-04-24 トヨタ自動車株式会社 車両用電池搭載構造
DE102013014004A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Daimler Ag Fahrzeugkarosserie
US20150360733A1 (en) * 2013-01-18 2015-12-17 Sabic Global Technologies B.V. Reinforced Body in White and Reinforcement Therefor
DE102017206566A1 (de) * 2016-04-21 2017-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Batterie-befestigungsstruktur für ein fahrzeug
CN107651021A (zh) * 2017-09-19 2018-02-02 广西艾盛创制科技有限公司 一种电动汽车铝合金车身结构
US20180065678A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Lateral energy absorption system
CN108454370A (zh) * 2017-02-17 2018-08-28 本田技研工业株式会社 车身的下部构造

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20020060462A1 (en) * 1998-07-02 2002-05-23 Glance Patrick M. Bumper beam absorber
CN104349971A (zh) * 2012-06-08 2015-02-11 本田技研工业株式会社 汽车的frp制舱室
JP6555235B2 (ja) * 2016-11-30 2019-08-07 トヨタ自動車株式会社 車体下部構造
US10308286B2 (en) * 2017-09-11 2019-06-04 Ford Global Technologies, Llc Light weight rocker reinforcement
US10370040B1 (en) * 2018-02-20 2019-08-06 Ford Global Technologies, Llc Vehicle impact absorbing structure

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007237944A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Honda Motor Co Ltd 複合構造材
JP2013252816A (ja) * 2012-06-08 2013-12-19 Honda Motor Co Ltd 自動車のｆｒｐ製キャビン
WO2014061109A1 (ja) * 2012-10-16 2014-04-24 トヨタ自動車株式会社 車両用電池搭載構造
US20150360733A1 (en) * 2013-01-18 2015-12-17 Sabic Global Technologies B.V. Reinforced Body in White and Reinforcement Therefor
DE102013014004A1 (de) * 2013-08-21 2015-02-26 Daimler Ag Fahrzeugkarosserie
DE102017206566A1 (de) * 2016-04-21 2017-10-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Batterie-befestigungsstruktur für ein fahrzeug
US20180065678A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Lateral energy absorption system
CN108454370A (zh) * 2017-02-17 2018-08-28 本田技研工业株式会社 车身的下部构造
CN107651021A (zh) * 2017-09-19 2018-02-02 广西艾盛创制科技有限公司 一种电动汽车铝合金车身结构

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