CN114901543A - 车身的侧面部件构造 - Google Patents
车身的侧面部件构造 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114901543A CN114901543A CN202180007927.6A CN202180007927A CN114901543A CN 114901543 A CN114901543 A CN 114901543A CN 202180007927 A CN202180007927 A CN 202180007927A CN 114901543 A CN114901543 A CN 114901543A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- vehicle
- web
- flange
- side member
- rear direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 230000035939 shock Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 29
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 18
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 12
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 10
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 2
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 1
- 235000013580 sausages Nutrition 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D21/00—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
- B62D21/15—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
- B62D21/157—Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/02—Side panels
- B62D25/025—Side sills thereof
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
- B62D25/20—Floors or bottom sub-units
- B62D25/2009—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
- B62D25/2036—Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
- B60K1/04—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
- B60K2001/0405—Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
- B60K2001/0438—Arrangement under the floor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/91—Electric vehicles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2306/00—Other features of vehicle sub-units
- B60Y2306/01—Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2410/00—Constructional features of vehicle sub-units
- B60Y2410/12—Production or manufacturing of vehicle parts
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Vibration Dampers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种车身的侧面部件构造。车身(1)的侧面部件构造(100)具备沿着车身(1)的前后方向延伸的筒体(110)以及配置在筒体(110)的内部的冲击吸收部件(120)。冲击吸收部件(120)具有:腹板(121),沿着前后方向延伸,在车宽方向上成为扁平;车外侧凸缘(122),与腹板(121)的车外侧端部接合,沿着前后方向延伸;以及车内侧凸缘(123),与腹板(121)的车内侧端部接合,沿着前后方向延伸。车外侧凸缘(122)以及车内侧凸缘(123)具有配置成从上下夹持腹板(121)且沿着前后方向延伸的肋(122R、123R)。
Description
技术领域
本发明涉及一种车身的侧面部件构造。
本申请基于2020年2月4日在日本提交的特愿2020-017225号并主张优先权,将其内容援用于此。
背景技术
以往,在车身的侧面部件构造中,存在能够吸收冲击的构造。
但是,以往的侧面部件构造,并不满足保护搭载于电动化车辆的地板下方的电池组免受由于来自车身侧面的障碍物碰撞而产生的冲击这样的期望,在维持冲击吸收能力的同时抑制对电池组造成影响那样的局部变形的方面还存在改善的余地。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2018-192868号公报
专利文献2:日本特开2015-003715号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于上述背景技术的问题点而进行的,其课题在于提供一种车身的侧面部件构造,能够在保持冲击吸收能力的同时抑制局部变形。
用于解决课题的手段
本发明的主旨如下所述。
(1)本发明的一个方式的车身的侧面部件构造为,具备沿着上述车身的前后方向延伸的筒体以及配置在上述筒体的内部的冲击吸收部件,上述冲击吸收部件具有:腹板,沿着上述前后方向延伸,在车宽方向上成为扁平;车外侧凸缘,与上述腹板的车外侧端部接合,沿着上述前后方向延伸;以及车内侧凸缘,与上述腹板的车内侧端部接合,沿着上述前后方向延伸,上述车外侧凸缘以及上述车内侧凸缘具有以从上下夹持上述腹板的方式配置并沿着上述前后方向延伸的肋。
(2)在上述(1)中也可以为,上述腹板在由上述肋从上下夹持的状态下在上下方向上被压缩。
(3)在上述(1)或者(2)中也可以为,上述腹板的板厚为上述车外侧凸缘的板厚以及上述车内侧凸缘的板厚以下。
(4)在上述(1)至(3)任一项中也可以为,上述肋与上述腹板相互接合。
(5)在上述(1)至(4)任一项中也可以为,上述腹板是沿着上述前后方向上下交替地反复弯曲的波形状的板。
(6)在上述(1)至(4)任一项中也可以为,上述腹板是金属制的多孔质体。
(7)在上述(1)至(4)任一项中也可以为,上述腹板是将具有沿着车宽方向的中心轴的多个管沿着上述前后方向排列而形成的。
(8)在上述(7)中也可以为,上述多个管中的相邻的第1管以及第2管相互接合。
(9)在上述(1)至(8)任一项中也可以为,上述筒体具有支承部,该支承部通过在车宽方向上与上述车身交叉的交叉部件在车宽方向上支承,上述车外侧凸缘的板厚以及上述车内侧凸缘的板厚为,在沿着车宽方向对上述筒体中的除了上述支承部以外的中间部作用载荷时,根据在上述筒体的与上述前后方向垂直的截面中产生的弯曲力矩分布,在上述前后方向上具有不同的部分。
发明的效果
本发明的车身的侧面部件构造能够在保持冲击吸收能力的同时抑制局部的变形。
附图说明
图1是表示车身的一部分的分解立体图。
图2是表示第1实施方式的侧面部件构造的图1中的A向视截面图。
图3是表示第1实施方式的侧面部件构造的一部分的截面立体图。
图4是表示第1实施方式的侧面部件构造的一部分的分解立体图。
图5是表示第1实施方式的腹板的一部分的侧视图。
图6是表示对作用于第1实施方式的侧面部件构造的弯曲力矩分布以及侧面部件构造的变形模式进行说明的图,图6的(A)是俯视图,图6的(B)是侧视图。
图7是表示第2实施方式的侧面部件构造的图1中的A向视截面图。
图8是表示第2实施方式的侧面部件构造的一部分的截面立体图。
图9是表示第2实施方式的侧面部件构造的一部分的分解立体图。
图10是表示第2实施方式的腹板的一部分的侧视图。
图11是表示侵入量的数值分析结果的图。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是表示包括第1实施方式的侧面部件构造100的车身1的一部分的分解立体图。图2是表示第1实施方式的侧面部件构造100的图1中的A向视截面图。另外,图2表示电池盒20与侧面部件构造100成为一体的构造。另外,以下,有时将沿着车身(车辆)的行进方向的方向称作前后方向或者X方向,将车身的行进方向称作前方,将其相反侧称作后方,将沿着重力方向的方向称作上下方向或者Z方向,将沿着水平方向的方向称作车宽方向或者Y方向,将从车身的中心向车宽方向离开的方向称作车外侧,将其相反方向称作车内侧。
如图1所示,车身1具备构成车身1的骨架的框架10以及收纳锂离子电池等的电池组21的电池盒20。车身1是电动汽车等以蓄电池为动力源进行驱动的汽车的部件。
框架10具有沿着车身1的前后方向延伸且位于侧面开口部的门下方的侧面部件构造100(也称作“侧边梁”。)。此外,框架10具有沿着车身1的车宽方向延伸且架设在一对侧面部件构造100之间的交叉部件200。
第1实施方式的车身1的侧面部件构造100为,为了防护电池组21不受与电线杆等的侧面碰撞(柱侧面碰撞)的影响而保护乘员,在比配置有电池组21的位置靠车外侧(图2中右侧),将其长边方向朝向车身1的前后方向而配置。
如图2所示,侧面部件构造100在车宽方向(横向)上由交叉部件200支承。交叉部件200支承地板300。侧面部件构造100经由紧固件160与电池盒20连接。
通常,在车身1的车宽方向上的左右设置有一对侧面部件构造100。侧面部件构造100在支承部100S(参照图1)中通过交叉部件200在车宽方向上支承。即,侧面部件构造100的筒体110具有支承部100S,该支承部100S通过在车宽方向上与车身1交叉的交叉部件200在车宽方向上支承。由此,能够抑制在障碍物与车身1的侧面部件构造100的侧面碰撞时产生的、作用于侧面部件构造100的围绕Z方向的弯曲力矩。因此,能够抑制侧面部件构造100的向车宽方向、尤其是向车内侧的弯曲变形量。
交叉部件200架设在一对侧面部件构造100之间。在交叉部件200中,交叉部件200的两端部与侧面部件构造100的支承部100S接合。交叉部件200适当设置有多个。
一对侧面部件构造100中的左右的各个侧面部件构造100的构造在车宽方向上左右对称。以下,作为代表,对沿着行进方向观察的左侧的侧面部件构造100进行说明。
图3是表示第1实施方式的侧面部件构造100的一部分的截面立体图。图4是表示第1实施方式的侧面部件构造100的一部分的分解立体图。图5是表示第1实施方式的腹板121的一部分的侧视图。
如图3至图5所示,第1实施方式的侧面部件构造100具备沿着车身1的前后方向延伸的筒体110(a hollow beam)、以及配置在筒体110内部的冲击吸收部件120。
(筒体)
筒体110为中空的细长构造。筒体110使其长边方向沿着车身1的前后方向而配置。筒体110例如由具有980MPa的抗拉强度的高强度钢板形成,具有包括围绕Z方向的弯曲刚性、向车宽方向的压曲耐力等在内的所希望的性能。筒体110被分割成两部分,具有车外侧的车外侧筒体110A以及车内侧的车内侧筒体110B。车外侧筒体110A以及车内侧筒体110B分别具有在上下分别具备凸边部的帽形状的截面。车外侧筒体110A与车内侧筒体110B在使相互的凸边部彼此对接的状态下通过焊接、螺栓等适当的接合方法接合。另外,筒体110也可以不分割,也不限定于分割成两部分而可以分割成三部分以上。
(冲击吸收部件)
冲击吸收部件120使其长边方向沿着车身1的前后方向而配置在筒体110的内部。冲击吸收部件120例如由高强度钢板形成。当冲击吸收部件120由高强度钢板形成时,能够以较低的质量吸收较高的能量,质量效率较大,适用于要求轻量化的车辆用部件。
冲击吸收部件120具有:腹板121,沿着车身1的前后方向延伸,在车身1的车宽方向上成为扁平;车外侧凸缘122,与腹板121的车外侧端部121e接合,沿着前后方向延伸;以及车内侧凸缘123,与腹板121的车内侧端部121i接合,沿着前后方向延伸。并且,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123具有以上下夹持腹板121的方式配置且沿着前后方向延伸的肋122R、123R。
冲击吸收部件120为这种构造,因此在作用了冲击载荷时,腹板121朝向车内侧在车宽方向上压曲变形。由此,腹板121将在作用了冲击载荷时产生的峰值载荷(反作用力)抑制得较低,并且一边以平均较高的载荷(反作用力)进行抵抗一边压溃变形,因此能够有效地吸收冲击能量。
此外,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123与腹板121的车宽方向的两端部接合,因此能够将腹板121压曲变形时的变形模式维持为压曲波长较短的高次模式。车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123与腹板121的车宽方向的两端部接合,因此即使由于障碍物碰撞而冲击载荷集中地作用于侧面部件构造100的局部,在该冲击载荷从侧面部件构造100经由车外侧凸缘122朝腹板121传递的过程中,也能够使冲击载荷在前后方向上分散,能够在前后方向的大范围内吸收冲击能量。因此,能够减小由于集中的冲击载荷而引起的侧面部件构造100朝车内侧的局部变形的最大值。并且,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123能够高效地增大冲击吸收部件120的围绕Z方向的截面惯性矩,因此能够高效地抵抗冲击吸收部件120朝向车内侧的向车宽方向的弯曲变形(围绕Z方向的弯曲变形)。因而,能够抑制冲击吸收部件120进一步向车内侧变形。
进而,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123分别具有以从上下夹持腹板121的方式配置且沿着前后方向延伸的肋122R、123R,因此能够增大围绕Y方向的截面惯性矩以及围绕X方向的截面惯性矩。因而,难以围绕Y方向弯曲变形,即难以上下挠曲,且难以围绕X方向扭转。因此,在作用了冲击载荷时,冲击吸收部件120不会产生较大的变形,能够紧凑地变形。
如此,冲击吸收部件120即使从车宽方向作用冲击载荷,也能够高效地吸收冲击能量,并且能够抑制向车内侧的变形。因此,能够有效地防护收纳电池组21的电池盒20。
具体而言,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123例如为钢制。从约束腹板121变形的观点出发,希望车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123具有590MPa以上、优选780MPa以上、更优选980MPa以上的抗拉强度。
如图2所示,车外侧凸缘122的与前后方向垂直的截面为,由沿着上下方向延伸的基部122B、从基部122B的上下两端部朝车内侧延伸的上肋122RU以及下肋122RD形成的大致C字形状。车外侧凸缘122的截面形状也可以沿着前后方向相同。
同样,车内侧凸缘123的与前后方向垂直的截面为,由沿着上下方向延伸的基部123B、从基部123B的上下两端部朝车外侧延伸的上肋123RU以及下肋123RD形成的大致C字形状。车内侧凸缘123的截面形状也可以沿着前后方向相同。
车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的双方均在其截面大致C字形状的内侧夹入腹板121。即,通过车外侧凸缘122的上肋122RU以及下肋122RD夹持腹板121,并且通过车内侧凸缘123的上肋123RU以及下肋123RD夹持腹板121,因此能够更高效地抵抗冲击吸收部件120的朝向车内侧的向车宽方向的弯曲变形(围绕Z方向的弯曲变形),能够进一步抑制冲击吸收部件120进一步向车内侧变形。
具体而言,车外侧凸缘122例如通过电弧焊接与腹板121的车外侧端部121e接合。详细来说,冲击吸收部件120在车外侧凸缘122与腹板121的边界部分形成有接合部124。另外,为了得到较高的焊接性,即从减少焊接工时以及确保焊接部健全性的观点出发,接合部124例如也可以通过角焊而仅形成在车外侧凸缘122的肋122R与腹板121的边界部分。即,腹板121的第1纵面部121b(参照图5)以及第2纵面部121d(参照图5)与车外侧凸缘122也可以不直接接合。
同样,车内侧凸缘123例如通过焊接与腹板121的车内侧端部121i接合。详细来说,冲击吸收部件120在车内侧凸缘123与腹板121的边界部分形成有接合部125。
此处,腹板121即使为图5所示的不具有第1水平面部121a以及第2水平面部121c的波型形状,只要车外侧凸缘122能够与腹板121充分结合、车内侧凸缘123能够与腹板121充分接合即可。当在腹板121设置有第1水平面部121a以及第2水平面部121c时,能够使第1水平面部121a与上肋122RU以及上肋123RU的接合、第2水平面部121c与下肋122RD以及下肋123RD的接合更容易且更牢固。
腹板121与肋122R或者腹板121与肋123R相互接合。由此,能够吸收腹板121与车外侧凸缘122或者车内侧凸缘123之间的位置关系的尺寸误差。此外,能够在组装了腹板121与肋122R或者肋123R之后将其相互接合。因此,容易制造。进而,能够经由肋122R或者肋123R在腹板121与车外侧凸缘122或者车内侧凸缘123之间连续可靠地传递截面应力。
另外,从焊接工时减少的观点出发,接合部125例如也可以通过角焊而仅形成在车内侧凸缘123的肋123R与腹板121的边界部分。
另外,车外侧凸缘122的基部122B的车内侧面与腹板121的车外侧端面可以接触,也可以分离。当在车外侧凸缘122的基部122B的车内侧面与腹板121的车外侧端面之间存在间隙时,能够利用该间隙来吸收腹板121的车宽方向的尺寸公差,能够容易地调节冲击吸收部件120的车宽方向的尺寸,以使其与筒体110的车宽方向的内部尺寸一致。同样,车内侧凸缘123的基部123B的车外侧面与腹板121的车内侧端面可以接触,也可以分离。
此处,如图2所示,车外侧凸缘122的上肋122RU以及车内侧凸缘123的上肋123RU优选为,以各自的下表面122CU、123CU对腹板121向上方的变形进行约束的方式沿着腹板121的上端(此处,第1水平面部121a的上表面)设置。即,上肋122RU以及上肋123RU各自的下表面122CU、123CU可以相对于第1水平面部121a的上表面无间隙地并行。
此外,优选为,车外侧凸缘122的上肋122RU以及车内侧凸缘123的上肋123RU各自的下表面122CU、123CU分别成为与第1水平面部121a的上表面接触的状态。
进而,优选为,上肋122RU的下表面122CU至少与第1水平面部121a中的最靠车外侧的端部P1接触,上肋123RU的下表面123CU至少与第1水平面部121a中的最靠车内侧的端部P2接触。
同样,优选为,车外侧凸缘122的下肋122RD以及车内侧凸缘123的下肋123RD以各自的上表面122CD、123CD对腹板121向下方的变形进行约束的方式沿着腹板121的下端(此处,第2水平面部121c的下表面)设置。即,下肋122RD以及下肋123RD各自的上表面122CD、123CD也可以相对于第2水平面部121c的下表面无间隙地并行。
此外,优选为,车外侧凸缘122的下肋122RD以及车内侧凸缘123的下肋123RD各自的上表面122CD、123CD成为与第2水平面部121c的下表面接触的状态。
进而,优选为,下肋122RD的上表面122CD至少与第2水平面部121c中的最靠车外侧的端部P3接触,下肋123RD的上表面123CD至少与第2水平面部121c中的最靠车内侧的端部P4接触。
由此,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123适当地约束腹板121的车宽方向上的两端部的变形,因此能够提高腹板121的压曲载荷。
如图4所示,冲击吸收部件120的腹板121例如是沿着车身1的前后方向上下交替地反复弯曲的波形状的板。腹板121例如为钢制。从抑制变形、提高压曲强度而得到较高的能量吸收性能的观点出发,希望腹板121具有590MPa以上、优选为780MPa以上、更优选为980MPa以上的抗拉强度。当冲击吸收部件120存在棱线RL的情况下,棱线RL的方向相对于车宽方向大致平行。在沿着车宽方向观察时、即在侧视时,如图5所示,冲击吸收部件120成为波形状,如图6的(A)所示,在沿着上下方向观察时、即在俯视时,冲击吸收部件120成为前后方向较长且具有规定宽度的矩形状。如此,冲击吸收部件120是沿着车身1的前后方向上下交替地反复弯曲的波形状的板,因此在前后方向上没有不均,围绕X方向的弯曲刚性(截面惯性矩)较高。因此,在弹性范围内,冲击吸收部件120难以围绕X方向弯曲,能够提高车宽方向的压曲耐力。此外,即使向侧面部件构造100的前后方向上的任意局部输入由于柱侧面碰撞而产生的冲击载荷,伴随该局部的冲击吸收部件120压溃的变形,该局部的前后的冲击吸收部件120也连动地变形而压溃,因此能够将冲击能量向冲击吸收部件120的前后方向分散而吸收。因此,即使向前后方向的任意局部施加柱侧面碰撞那样的冲击,也能够抑制冲击吸收部件120的整体变形,并且能够通过冲击吸收部件120整体高效地吸收局部较大的冲击能量。此外,棱线RL的方向沿着冲击载荷的方向且相对于车宽方向大致平行,因此在作用了冲击载荷时,能够以能量吸收量较高的后述那样的灯笼压曲模式使冲击吸收部件120压曲。
如图5所示,冲击吸收部件120的腹板121的波形状为如下形状:在沿着车宽方向观察时,以规定的间距2D(长度D的2倍,例如120mm)且以规定的高度H(从冲击吸收部件120的上端部的板厚tw的中心到冲击吸收部件120的下端部的板厚tw的中心的距离,振幅的2倍,例如30mm)上下交替地反复弯曲。
具体而言,腹板121具有以规定的长度沿着前后方向延伸(沿着车宽方向观察为左右延伸)的第1水平面部121a。此外,具有与该第1水平面部121a接续而朝向下方(例如以约120度的角度)弯曲且以规定的高度H(例如30mm)倾斜地延伸的第1纵面部121b。此外,具有与该第1纵面部121b的下部接续而朝向前后方向弯曲且以规定的长度沿着前后方向延伸的第2水平面部121c。此外,具有与该第2水平面部121c接续而朝向上方(例如以约120度的角度)弯曲,且以规定的高度H朝倾斜方向延伸并与下一个水平面部接续的第2纵面部121d。
并且,这些第1水平面部121a、第1纵面部121b、第2水平面部121c以及第2纵面部121d在前后方向上周期性地反复而形成波形状。弯曲的部分也可以形成为,以规定的曲率半径(例如5mm)描绘圆弧。
此处,只要在腹板121与车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123各自的接合部按照第1水平面部121a以及第2水平面部121c各自的长度的70%以上来设置的条件下,则在与冲击吸收部件120的尺寸相关的以下的数值范围内,能够充分地确保后述的冲击吸收能量吸收量。
此处,作为上述数值范围,间距2D在60mm以上180mm以下的范围内。高度H在20mm以上60mm以下,优选在20mm以上50mm以下的范围内。第1水平面部121a以及第2水平面部121c为30mm以上90mm以下。第1水平面部121a与第1纵面部121b或者第2纵面部121d所成的角度和第2水平面部121c与第1纵面部121b或者第2纵面部121d所成的角度,在最大差±2.0°的范围内一致,其所成的角度在45°以上135°以下的范围内。冲击吸收部件120的全宽为120mm以上180mm以下。
另外,波形状并不限定于上述形状。例如,在腹板121与车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123各自的接合部按照车外侧凸缘122侧以及车内侧凸缘123侧的腹板121的端部的线长比例至少能够确保40%以上的条件下,例如沿着车宽方向观察,也可以是朝上凸出的圆弧与朝下凸出的圆弧交替地反复那样的形状,也可以是正弦曲线那样的形状。波形状的间距2D、高度H等尺寸也可以分别遍及长边方向为恒定。从以适当的压曲模式压溃而得到较高的吸收能量的观点出发,D/H的值以及D/tw的值被设定为适当值。
通过对于规定的板厚tw(例如1.0mm、1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.3mm)、规定的宽度B(根据车身1的尺寸,为100mm以上200mm以下,例如150mm)、规定的全长L(根据车身1的尺寸,为1500mm以上3000mm以下,例如2000mm)的平板材料,利用波形状的冲压模进行冲压加工,或者上下交替地反复进行弯曲加工而成型,由此能够简单地形成冲击吸收部件120的腹板121。从确保基于压溃的能量吸收量并且抑制围绕Z方向的弯曲变形的观点出发,腹板121的板厚tw优选为0.7mm以上2.6mm以下。此外,腹板121的板厚tw优选为1.2mm以上2.6mm以下。此外,从能量吸收稳定性以及轻量化的高度化的观点出发,腹板121的板厚tw可以优选为1.0mm以上2.3mm以下。进而,从能量吸收稳定性以及成型性的进一步高度化的观点出发,腹板121的板厚tw可以优选为1.2mm以上2.0mm以下。
此外,从确保基于压溃的能量吸收量并且抑制围绕Z方向的弯曲变形的观点出发,腹板121的板厚tw优选为车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的板厚tf以下。
尤其是,在腹板121、车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的构造除了板厚之外都相同,且冲击吸收部件120的沿着长边方向的每单位长度的重量相等这样的重量等价的构造条件下,在冲击载荷等向侧面部件构造100的输入条件相同的情况下,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的板厚tf与腹板121的板厚tw相比越厚,则侧面部件构造100向车内侧的最大变形量即侵入量d(参照图6的(A))越小。
此处,对具备冲击吸收部件120的侧面部件构造100进行如下实验:如图6的(A)以及图6的(B)所示,通过交叉部件200支承侧面部件构造100,在使模拟了障碍物的圆柱状的刚体RB与侧面部件构造100的侧面接触的状态下,测定从车外侧朝向车内侧沿着车宽方向对刚体RB施加了载荷F时的包括侵入量d在内的变形等。
在冲击吸收部件120中,例如,具有980MPa的抗拉强度的钢制的腹板121的板厚tw为2.0mm,具有980MPa的抗拉强度的钢制的车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的板厚tf为3.6mm。
实验的结果,侵入量d为57mm。此外,例如,在不改变其他条件,而腹板121的板厚tw为3.1mm、车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的板厚tf为1.8mm的情况下,当进行了与上述相同的实验时,侵入量d为91mm。
因而,从减小侵入量d来防护电池盒20的观点出发,车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的板厚tf优选为腹板121的板厚tw以上。此外,从进一步确保刚性并且进一步实现轻量化的观点出发,在tf≧tw的条件下,tf优选为3.0mm以上4.5mm以下。进而,从进一步提高能量吸收稳定性的观点出发,更优选为3.3mm以上4.2mm以下。
此外,在沿着车宽方向观察时,腹板121为以规定的间距2D且以规定的高度H上下交替地反复弯曲而成的形状。因而,不会产生冲击吸收部件120整体在车宽方向的局部围绕X方向折弯那样的压曲变形(整体压曲模式),而能够产生蛇腹状、灯笼(paper lantern)状或者香肠构造(Boudinage)状的压曲变形(灯笼压曲模式)。因此,能够在与车宽方向垂直的截面的大范围内有效地利用冲击吸收部件120的压曲耐力,不会如整体压曲模式那样、当达到最大载荷(峰值载荷)时立即成为载荷降低的状态而变形发展,能够在维持高载荷的状态下压曲变形。因此,能够在保持较大的能量吸收量的图示抑制变形量。另外,灯笼压曲模式是沿着车宽方向不朝前后方向以及上下方向偏斜而连续小幅度地起伏,相对于车宽方向在垂直方向上反复膨胀收缩那样的压曲变形。
腹板121的车外侧端部121e与车外侧凸缘122接合。由此,当从筒体110的车外侧输入冲击载荷时,能够使该冲击载荷从筒体110经由车外侧凸缘122,不朝腹板121的车外侧端部121e局部地偏斜而在与车宽方向垂直的截面中分散并均匀地传递。因此,能够使冲击吸收部件120稳定地产生灯笼压曲模式,得到较高的吸收能量。此外,在沿着车宽方向对冲击吸收部件120作用冲击载荷时,主要作用压缩应力的车外侧凸缘122抵抗弯曲力矩。进而,高效地提高冲击吸收部件120的围绕Z方向的截面惯性矩。因而,能够抑制冲击吸收部件120的围绕Z方向的弯曲变形。
腹板121的车内侧端部121i与车内侧凸缘123接合。由此,当从筒体110的车外侧输入冲击载荷时,能够使从筒体110经由车外侧凸缘122以及腹板121传递的载荷,不向局部偏斜而作为对车内侧凸缘123的与前后方向垂直的截面进行作用的拉伸力向前后方向分散并均匀地传递。因此,在沿着车宽方向对冲击吸收部件120作用冲击载荷时,主要作用拉伸应力的车内侧凸缘123抵抗围绕Z方向的弯曲力矩。进而,高效地提高冲击吸收部件120的围绕Z方向的截面惯性矩。因而,能够抑制冲击吸收部件120的围绕Z方向的弯曲变形。
腹板121在由肋122R从上下夹持的状态下在上下方向上被压缩。同样,腹板121在由肋123R从上下夹持的状态下在上下方向上被压缩。例如,通过将腹板121的车外侧端部121e以及车内侧端部121i分别嵌入车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123,由此能够将腹板121在由肋122R以及肋123R从上下夹持的状态下在上下方向上压缩。
如此,腹板121在上下方向上被压缩,因此腹板121、车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123难以由于相互的摩擦而产生位置偏移,能够容易地相互接合。因此,能够容易地组装冲击吸收部件120。此外,腹板121在上下方向上被压缩,因此能够提高向车宽方向的压曲载荷。因此,能够高效地吸收冲击能量。
腹板121也可以使车内侧的抗拉强度与车外侧的抗拉强度不同。例如,腹板121也可以具有车外侧比车内侧高的抗拉强度。此外,腹板121也可以具有车内侧比车外侧高的抗拉强度。
冲击吸收部件120也可以将其前后方向的端部与筒体110的前后方向的端部接合。由此,在将冲击吸收部件120插入筒体110之后,能够将冲击吸收部件120与筒体110接合。另外,冲击吸收部件120也可以不将其前后方向的除了端部以外的中间部与筒体110接合,而仅将冲击吸收部件120的前后方向的端部与筒体110的前后方向的端部接合。由此,在将冲击吸收部件120插入筒体110之后,也可以仅将冲击吸收部件120的端部与筒体110接合,而不将中间部进行接合。因此,能够提高制造效率。
车外侧凸缘122的板厚tfe以及车内侧凸缘123的板厚tfi也可以在前后方向上相同。车外侧凸缘122的板厚tfe以及车内侧凸缘123的板厚tfi的最佳尺寸能够根据设计条件而变化。在一般的设计条件的情况下,当车外侧凸缘122的板厚tfe以及车内侧凸缘123的板厚tfi为腹板121tw的板厚的1.3倍以上3.8倍以下、优选为1.6倍以上3.0倍以下、更优选为2.0倍以上2.5倍以下时,可知冲击吸收能量的质量效率变得良好,较优选。
(作用)
接着,对车身1与设置于地面的电线杆等柱状的障碍物碰撞而从车外侧向侧面部件构造100输入了冲击载荷(冲击能量)时的作用进行说明。
图6是对作用于第1实施方式的侧面部件构造100的弯曲力矩分布MD以及冲击吸收部件120的变形模式Q进行说明的图,图6的(A)是俯视图,图6的(B)是侧视图。另外,在图6中,实线表示变形前的冲击吸收部件120的形状。双点划线表示变形后的冲击吸收部件120的形状、以及模拟了障碍物的刚体RB。
当车身1与设置于地面的电线杆等柱状的障碍物碰撞时,首先柱状的障碍物与筒体110的车外侧接触,筒体110被按压而局部地朝车内侧变形。
于是,追随筒体110的变形,冲击吸收部件120的车外侧凸缘122被朝车内侧按压而围绕Z方向弯曲变形。并且,追随该变形,冲击吸收部件120的腹板121的车外侧端部121e以局部溃缩的方式变形。此时,当到某个载荷为止一边抵抗一边变形时,腹板121产生车宽方向上的压曲。此处,压曲的模式为高次模式,当局部地观察时,在与车宽方向垂直的截面中均匀地产生该压曲,因此腹板121保持承受较高载荷的状态而进一步变形。
当变形发展时,在车宽方向上连续地产生高次模式的压曲,腹板121局部地压溃成在车宽方向上连续小幅度地起伏那样的灯笼状。并且,在前后方向上与该局部邻接的部分,也被卷入局部的变形而压溃。
此处,如图6所示,通过冲击能量,冲击吸收部件120以双点划线所示那样的形状(变形模式Q),一边局部地压溃一边以朝车内侧挠曲的方式变形。此时,通过车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123对冲击吸收部件120中的围绕Y方向及围绕Z方向的截面惯性矩以及围绕X方向的截面惯性矩的增大效果,能够抑制向Z方向的变形。如此,由于能够抑制向Z方向的变形,因此冲击吸收部件120能够一边有效地吸收冲击能量一边向车宽方向压溃,并且能够维持围绕Z方向的弯曲刚性而抑制向车内侧的变形。
如此,在侧面部件构造100中,通过筒体110与冲击吸收部件120协作,能够抑制侧面部件构造100向车内侧的变形,并且能够吸收由于局部的柱侧面碰撞而产生的冲击能量。因此,能够有效地保护配置在比侧面部件构造100靠车内侧的电池组21。
此处,车外侧凸缘122的板厚tfe以及车内侧凸缘123的板厚tfi也可以为,根据在沿着车宽方向对筒体110中的除了支承部100S以外的中间部作用了载荷时、在筒体110的与前后方向垂直的截面中产生的弯曲力矩分布MD(参照图6),而在前后方向上具有不同的部分。例如,也可以为,在沿着车宽方向对筒体110中的除了支承部100S以外的中间部作用了载荷时,使在筒体110的与前后方向垂直的截面中产生的围绕Z方向的弯曲力矩最大的最大弯曲力矩MM的部分N的车外侧凸缘122的板厚tfe以及车内侧凸缘123的板厚tfi比较大。由此,能够高效地抑制冲击吸收部件120的围绕Z方向的弯曲变形(向车内侧的变形)的最大值。因此,能够高效地抑制侧面部件构造100的弯曲变形的最大值。
(制造方法)
接着,对侧面部件构造100的制造方法进行说明。
(1)首先,准备筒体110(筒体准备工序)。详细来说,将车外侧筒体110A与车内侧筒体110B组合而成为沿着前后方向延伸的筒体110。
(2)接着,准备冲击吸收部件120(冲击吸收部件准备工序)。详细来说,在腹板121的两端部设置车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123。然后,将车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的肋123R与腹板121通过电弧焊接等进行焊接而接合。
(3)接着,将冲击吸收部件120从筒体110的至少一方的端部即筒体端部插入到筒体110的内部(插入工序)。
(4)最后,将筒体端部与冲击吸收部件120的至少一方的端部即冲击吸收部件端部进行接合(接合工序)。
如此,不必须将筒体110的中间部与冲击吸收部件120的中间部进行接合,仅将筒体110的端部与冲击吸收部件120的端部进行接合,就能够将筒体110与冲击吸收部件120进行组装。因而,通过在完成了筒体110之后插入冲击吸收部件120,由此能够制造出侧面部件构造100。因此,能够简单地制造出具有较高的冲击吸收能量吸收量且具有较高的弯曲刚性的侧面部件构造100。
(第2实施方式)
接着,对第2实施方式的侧面部件构造500进行说明。第2实施方式的侧面部件构造500与第1实施方式的侧面部件构造100相比主要不同之处在于,将具有沿着车宽方向的中心轴的多个管(pipe)521p沿着前后方向排列而形成腹板521。以下,对于在第1实施方式与第2实施方式中共通的部分,有时省略说明。
图7是表示第2实施方式的侧面部件构造500的图1中的A向视截面图。图8是表示第2实施方式的侧面部件构造500的一部分的截面立体图。图9是表示第2实施方式的侧面部件构造500的一部分的分解立体图。图10是表示第2实施方式的腹板521的一部分的侧视图。
如图7所示,侧面部件构造500在车宽方向(横向)上支承于交叉部件200。交叉部件200支承地板300。侧面部件构造500经由紧固件560而与电池盒20连接。
如图8至图10所示,第2实施方式的侧面部件构造500具备沿着车身1的前后方向延伸的筒体510以及配置在筒体510内部的冲击吸收部件520。
(筒体)
筒体510为中空的细长构造。筒体510使其长边方向沿着车身1的前后方向而配置。筒体510被分割成两部分,具有车外侧的车外侧筒体510A以及车内侧的车内侧筒体510B。
(冲击吸收部件)
冲击吸收部件520使其长边方向沿着车身1的前后方向而配置在筒体510的内部。
冲击吸收部件520具有:腹板521,沿着车身1的前后方向延伸,在车身1的车宽方向上成为扁平;车外侧凸缘522,与腹板521的车外侧端部521e接合,沿着前后方向延伸;以及车内侧凸缘523,与腹板521的车内侧端部521i接合,沿着前后方向延伸。并且,车外侧凸缘522以及车内侧凸缘523具有以从上下夹持腹板521的方式配置且沿着前后方向延伸的肋522R、523R。
具体而言,如图7所示,车外侧凸缘522的与前后方向垂直的截面为由沿着上下方向延伸的基部522B、以及从基部522B的上下两端部朝车内侧延伸的上肋522RU及下肋522RD形成的大致C字形状(槽状)。车外侧凸缘522的截面形状也可以沿着前后方向相同。
同样,车内侧凸缘523的与前后方向垂直的截面为由沿着上下方向延伸的基部523B、以及从基部523B的上下两端部朝车外侧延伸的上肋523RU及下肋523RD形成的大致C字形状。车内侧凸缘523的截面形状也可以沿着前后方向相同。
车外侧凸缘522例如通过焊接而与腹板521的车外侧端部521e接合。详细来说,冲击吸收部件520在车外侧凸缘522与腹板521的边界部分形成有接合部524。
同样,车内侧凸缘523例如通过焊接而与腹板521的车内侧端部521i接合。详细来说,冲击吸收部件520在车内侧凸缘523与腹板521的边界部分形成有接合部525。
腹板521与肋522R或者腹板521与肋523R相互接合。由此,能够吸收腹板521与车外侧凸缘522或者车内侧凸缘523之间的位置关系的尺寸误差。此外,在将腹板521与肋522R或者肋523R组装之后,能够将其彼此接合。因此,容易制造。进而,能够经由肋522R或者肋523R而在腹板521与车外侧凸缘522或者车内侧凸缘523之间连续可靠地传递截面应力。
另外,从减少焊接工时的观点出发,接合部525例如也可以通过角焊而仅形成在车内侧凸缘523的肋523R与腹板521之间的边界部分。
另外,车外侧凸缘522的基部522B的车内侧面与腹板521的车外侧端面可以接触,也可以分离。当在车外侧凸缘522的基部522B的车内侧面与腹板521的车外侧端面之间存在间隙时,能够通过该间隙来吸收腹板521的车宽方向的尺寸公差,能够容易地调节冲击吸收部件520的车宽方向的尺寸,以使其与筒体510的车宽方向的内部尺寸一致。同样,车内侧凸缘523的基部523B的车外侧面与腹板521的车内侧端面可以接触,也可以分离。
此处,如图7所示,优选为,车外侧凸缘522的上肋522RU以及车内侧凸缘523的上肋523RU以各自的下表面522CU、523CU对腹板521向上方的变形进行约束的方式沿着腹板521的上端(此处,第1水平面部521a的上表面)设置。即,上肋522RU以及上肋523RU各自的下表面522CU、523CU可以相对于第1水平面部521a的上表面无间隙地并行。
此外,优选为,车外侧凸缘522的上肋522RU以及车内侧凸缘523的上肋523RU各自的下表面522CU、523CU分别成为与第1水平面部521a的上表面接触的状态。
进而,优选为,上肋522RU的下表面522CU至少与第1水平面部521a中的最靠车外侧的端部Q1接触,上肋523RU的下表面523CU至少与第1水平面部521a中的最靠车内侧的端部Q2接触。
同样,优选为,车外侧凸缘522的下肋522RD以及车内侧凸缘523的下肋523RD以各自的上表面522CD、523CD对腹板521向下方的变形进行约束的方式沿着腹板521的下端(此处,第2水平面部521c的下表面)设置。即,下肋522RD以及下肋523RD各自的上表面522CD、523CD可以相对于第2水平面部521c的下表面无间隙地并行。
此外,优选为,车外侧凸缘522的下肋522RD以及车内侧凸缘523的下肋523RD各自的上表面522CD、523CD成为与第2水平面部521c的下表面接触的状态。
进而,优选未,下肋522RD的上表面522CD至少与第2水平面部521c中的最靠车外侧的端部Q3接触,下肋523RD的上表面523CD至少与第2水平面部521c中的最靠车内侧的端部Q4接触。
由此,车外侧凸缘522以及车内侧凸缘523适当地约束腹板521的车宽方向的两端部的变形,因此能够提高腹板521的压曲载荷。
如图9以及图10所示,将具有沿着车宽方向的中心轴的多个管521p沿着前后方向排列而形成冲击吸收部件520的腹板521。
各管521p例如为,与沿着车宽方向的中心轴垂直的截面为矩形状。截面为在前后方向上成为扁平的矩形状。各管521p例如具有1mm左右的板厚tp。各管521p例如为钢制,具有980MPa的抗拉强度。
如此,将具有沿着车宽方向的中心轴的多个管521p沿着前后方向排列而形成冲击吸收部件520的腹板521,因此在前后方向上没有不均,围绕X方向的弯曲刚性(截面惯性矩)较高。因此,在弹性范围内,冲击吸收部件520难以围绕X方向弯曲,能够提高车宽方向的压曲耐力。此外,管521p的中心轴沿着冲击载荷的方向且相对于车宽方向大致平行,因此在作用了冲击载荷时,能够以能量吸收量较高的压曲模式使冲击吸收部件520压曲。
相邻的管521p彼此以各个管521p在前后方向上具有的平坦面彼此接触的状态相互接合。即,相邻的第1管521p1以及第2管521p2相互接合。由此,无论对侧面部件构造500的前后方向的哪个局部输入由于柱侧面碰撞而产生的冲击载荷,由于相邻的第1管521p1以及第2管521p2都相互接合,因此随着该局部的管521p组压溃的变形,该局部前后的管521p组也连动地变形而压溃。因而,能够将冲击能量向冲击吸收部件520的前后方向分散而吸收。因此,无论向前后方向的哪个局部施加柱侧面碰撞那样的冲击,都能够抑制冲击吸收部件520整体的变形,并且通过冲击吸收部件520的整体高效地吸收局部较大的冲击能量。
(其他实施方式)
冲击吸收部件的腹板的方式并不限定于第1实施方式中的腹板121或者第2实施方式中的腹板521。冲击吸收部件的腹板例如也可以为金属制、优选为钢制的多孔质体。
此外,在上述第1实施方式以及第2实施方式中,对分别以单体使用冲击吸收部件120或者冲击吸收部件520的情况进行了说明,但并不限定于此,对于单体的筒体110或者510,可以使用多个冲击吸收部件120,可以使用多个冲击吸收部件520,也可以将冲击吸收部件120以及冲击吸收部件520组合而使用多个。此时,多个冲击吸收部件120或者冲击吸收部件520也可以以相互平行的方式上下配置。
(实施例)
接着,说明对实施例的侧面部件构造100进行的数值分析的结果。将图1至图6所示那样的第1实施方式的侧面部件构造100作为实施例。此外,将使用与实施例的冲击吸收部件为质量等价的仅为腹板的冲击吸收部件、且其他构造与实施例相同的侧面部件构造作为比较例。对于实施例及比较例,对构造模型进行了数值分析。
图11是表示侵入量d的数值分析结果的图。
具体而言,作为实施例,如图1至图6所示,准备具备冲击吸收部件120的侧面部件构造100的构造模型,该冲击吸收部件120组装有具有板厚tw的腹板121、具有板厚tf的车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123。
腹板121、车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123的材质均为具有980MPa的抗拉强度的钢制。
将车外侧凸缘122的板厚tfe与车内侧凸缘123的板厚tfi设为相同板厚tf。将腹板121的高度H设为27mm。
将冲击吸收部件120的全宽设为137mm。
将腹板121中的所有第1水平面部121a的上表面角焊到车外侧凸缘122的上肋122RU的车内侧的端面以及车内侧凸缘123的上肋123RU的车外侧的端面。
将腹板121中的所有第2水平面部121c的下表面角焊到车外侧凸缘122的下肋122RD的车内侧的端面以及车内侧凸缘123的下肋123RD的车外侧的端面。准备包括图11所示那样的板厚tw与板厚tf的组合不同的冲击吸收部件120的多个构造模型。将腹板121的板厚tw与凸缘122、123的板厚tf组合为,将车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123与腹板121组合而成的冲击吸收部件120的质量在任一个构造模型中都相同。
腹板121的板厚tw与凸缘122、123的板厚tf的组合(tw、tf)为(1.2mm、4.5mm)、(1.4mm、4.2mm)、(1.6mm、3.9mm)、(1.8mm、3.6mm)、(2.0mm、3.3mm)、(2.2mm、3.0mm)、(2.4mm、2.7mm)、(2.6mm、2.4mm)。
此外,具体而言,作为比较例,准备包括冲击吸收部件的侧面部件构造的构造模型,该冲击吸收部件除了将车内侧凸缘123以及车外侧凸缘122除去的构造、与实施例的冲击吸收部件120的全宽为相同全宽的腹板以外,与实施例为相同构造。即,从车宽方向观察比较例的冲击吸收部件的情况下的形状与实施例的腹板121的形状相同。并且,准备腹板的板厚tw不同的多个比较例,与实施例对应地将各个比较例的腹板的板厚tw设为1.2mm、1.4mm、1.6mm、1.8mm、2.0mm、2.2mm、2.4mm、2.6mm。
然后,如图6的(A)以及图6的(B)所示,对于实施例的侧面部件构造100,在侧面部件构造100由交叉部件200支承的状态下,在使模拟了障碍物的圆柱状的刚体RB与侧面部件构造100的侧面接触的状态下,进行了计算从车外侧朝向车内侧沿着车宽方向对刚体RB施加了载荷F时的包括侵入量d在内的变形等的响应的数值分析。同样,对比较例的侧面部件构造进行了数值分析。
结果,如图11所示,(tw、tf)为(1.2mm、4.5mm)的情况下的实施例的侵入量d为65mm。以下同样,关于侵入量d,在(tw、tf)为(1.4mm、4.2mm)的情况下为63mm,在(tw、tf)为(1.6mm、3.9mm)的情况下为59mm,在(tw、tf)为(1.8mm、3.6mm)的情况下为60mm,在(tw、tf)为(2.0mm、3.3mm)的情况下为67mm,在(tw、tf)为(2.2mm、3.0mm)的情况下为63mm,在(tw、tf)为(2.4mm、2.7mm)的情况下为74mm,在(tw、tf)为(2.6mm、2.4mm)的情况下为78mm。
与此相对,比较例的侵入量d在与实施例对应的任一个腹板的板厚tw中都超过90mm,大于实施例的侵入量d。
如此,实施例的侧面部件构造100具有与腹板121的车外侧端部接合的车外侧凸缘以及与腹板121的车内侧端部接合的车内侧凸缘,因此能够可靠地减少侵入量d。而且,实施例的侧面部件构造100中的车外侧凸缘122以及车内侧凸缘123具有以从上下夹持腹板121的方式配置的肋122R、123R,因此能够可靠地大幅减少侵入量d。
产业上的可利用性
实施方式的一个方案的车身的侧面部件构造,能够良好地应用于构成电动汽车等以电池为动力进行驱动的车身的骨格的框架中、位于侧面开口部的门下方的部件即侧边梁。实施方式的一个方案的车身的侧面部件构造所保护的对象,只要配置在比侧面部件构造靠车内侧的位置即可,也可以为电池组以外。
符号的说明
1:车身;2D:间距;10:框架;20:电池盒;21:电池组;100、500:侧面部件构造;100S:支承部;110、510:筒体;110A、510A:车外侧筒体;110B、510B:车内侧筒体;120、520:冲击吸收部件;121、521:腹板;121a:第1水平面部;121b:第1纵面部;121c:第2水平面部;121d:第2纵面部;121e、521e:车外侧端部;121i、521i:车内侧端部;122、522:车外侧凸缘;122B、522B:基部;122R、522R:肋;122RD、522RD:下肋;122RU、522RU:上肋;123、523:车内侧凸缘;123B、523B:基部;123R、523R:肋;123RD、523RD:下肋;123RU、523RU:上肋;124:接合部;125:接合部;160、560:紧固件;200:交叉部件;300:地板;521p:管;521p1:第1管;521p2:第2管;524、525:接合部;B:宽度;L:全长;MD:力矩分布;MM:最大弯曲力矩;N:部分;Q:变形模式;RL:棱线;t、tf、tfe、tfi、tp、tw:板厚;d:侵入量;RB:刚体;F:载荷;P1、P2、P3、P4:端部。
Claims (9)
1.一种车身的侧面部件构造,其特征在于,
具备沿着上述车身的前后方向延伸的筒体以及配置在上述筒体的内部的冲击吸收部件,
上述冲击吸收部件具有:
腹板,沿着上述前后方向延伸,在车宽方向上成为扁平;
车外侧凸缘,与上述腹板的车外侧端部接合,沿着上述前后方向延伸;以及
车内侧凸缘,与上述腹板的车内侧端部接合,沿着上述前后方向延伸,
上述车外侧凸缘以及上述车内侧凸缘具有以从上下夹持上述腹板的方式配置并沿着上述前后方向延伸的肋。
2.根据权利要求1所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述腹板在由上述肋从上下夹持的状态下在上下方向上被压缩。
3.根据权利要求1或2所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述腹板的板厚为上述车外侧凸缘的板厚以及上述车内侧凸缘的板厚以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述肋与上述腹板相互接合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述腹板是沿着上述前后方向上下交替地反复弯曲的波形状的板。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述腹板是金属制的多孔质体。
7.根据权利要求1至4中任一项所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述腹板是将具有沿着车宽方向的中心轴的多个管沿着上述前后方向排列而形成的。
8.根据权利要求7所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述多个管中的相邻的第1管以及第2管相互接合。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的车身的侧面部件构造,其特征在于,
上述筒体具有支承部,该支承部通过在车宽方向上与上述车身交叉的交叉部件在车宽方向上支承,
上述车外侧凸缘的板厚以及上述车内侧凸缘的板厚为,在沿着车宽方向对上述筒体中的除了上述支承部以外的中间部作用载荷时,根据在上述筒体的与上述前后方向垂直的截面中产生的弯曲力矩分布,在上述前后方向上具有不同的部分。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020017225 | 2020-02-04 | ||
JP2020-017225 | 2020-02-04 | ||
PCT/JP2021/004085 WO2021157651A1 (ja) | 2020-02-04 | 2021-02-04 | 車体の側面部材構造 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN114901543A true CN114901543A (zh) | 2022-08-12 |
Family
ID=77200670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202180007927.6A Pending CN114901543A (zh) | 2020-02-04 | 2021-02-04 | 车身的侧面部件构造 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20230023627A1 (zh) |
EP (1) | EP4101741B1 (zh) |
JP (1) | JP7095821B2 (zh) |
KR (1) | KR20220101188A (zh) |
CN (1) | CN114901543A (zh) |
MX (1) | MX2022007922A (zh) |
WO (1) | WO2021157651A1 (zh) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102021004896A1 (de) * | 2021-09-28 | 2022-09-08 | Mercedes-Benz Group AG | Seitenschweller für eine Kraftwagenkarosserie sowie Baukastensystem |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130088045A1 (en) * | 2010-12-22 | 2013-04-11 | Tesla Motors, Inc. | System for Absorbing and Distributing Side Impact Energy Utilizing a Side Sill Assembly with a Collapsible Sill Insert |
CN107379949A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-11-24 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的蓄电池搭载构造 |
CN207257348U (zh) * | 2017-09-15 | 2018-04-20 | 爱驰汽车有限公司 | 车身框架及具有该车身框架的汽车 |
CN108116500A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 丰田自动车株式会社 | 车身下部结构 |
JP2018090021A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車体下部構造 |
CN108349540A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-07-31 | 法拉第未来公司 | 用于机动车辆的车身底部的接头 |
CN208264351U (zh) * | 2018-03-26 | 2018-12-21 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种基于电动汽车架构开发的差异化门槛加强模块 |
CN109383257A (zh) * | 2017-08-09 | 2019-02-26 | 丰田自动车株式会社 | 车辆侧部构造 |
CN109969268A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 现代自动车株式会社 | 侧车身加强结构 |
CN209667219U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-11-22 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车侧面结构及汽车 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0492781A (ja) * | 1990-08-07 | 1992-03-25 | Toyota Motor Corp | ロツカの構造 |
WO2012144001A1 (ja) * | 2011-04-18 | 2012-10-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車体構造 |
DE102013004852A1 (de) * | 2013-03-21 | 2014-09-25 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Schweller für eine Fahrzeugkarosserie |
JP5900480B2 (ja) | 2013-05-24 | 2016-04-06 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用電池搭載構造 |
DE102013010332A1 (de) * | 2013-06-20 | 2014-06-18 | Daimler Ag | Sandwichbauteil mit Verstärkungsprofil |
CN104443061B (zh) * | 2014-11-14 | 2018-01-23 | 浙江吉利汽车研究院有限公司 | 汽车门槛加强结构及汽车 |
JP6489152B2 (ja) | 2017-05-16 | 2019-03-27 | マツダ株式会社 | 車両用フレーム部材 |
CN107487387B (zh) * | 2017-06-20 | 2019-08-13 | 吉利汽车研究院(宁波)有限公司 | 一种汽车门槛及其下部地板的加强支架和加强结构 |
JP7119714B2 (ja) | 2018-07-27 | 2022-08-17 | オムロン株式会社 | 情報処理装置、表示プログラム、および方法 |
JP7181799B2 (ja) * | 2019-01-16 | 2022-12-01 | 株式会社神戸製鋼所 | 車体構造 |
-
2021
- 2021-02-04 KR KR1020227021220A patent/KR20220101188A/ko active IP Right Grant
- 2021-02-04 CN CN202180007927.6A patent/CN114901543A/zh active Pending
- 2021-02-04 MX MX2022007922A patent/MX2022007922A/es unknown
- 2021-02-04 JP JP2021575857A patent/JP7095821B2/ja active Active
- 2021-02-04 WO PCT/JP2021/004085 patent/WO2021157651A1/ja unknown
- 2021-02-04 EP EP21750817.5A patent/EP4101741B1/en active Active
- 2021-02-04 US US17/787,796 patent/US20230023627A1/en active Pending
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130088045A1 (en) * | 2010-12-22 | 2013-04-11 | Tesla Motors, Inc. | System for Absorbing and Distributing Side Impact Energy Utilizing a Side Sill Assembly with a Collapsible Sill Insert |
CN108349540A (zh) * | 2015-10-30 | 2018-07-31 | 法拉第未来公司 | 用于机动车辆的车身底部的接头 |
CN107379949A (zh) * | 2016-04-21 | 2017-11-24 | 丰田自动车株式会社 | 车辆的蓄电池搭载构造 |
CN108116500A (zh) * | 2016-11-30 | 2018-06-05 | 丰田自动车株式会社 | 车身下部结构 |
JP2018090021A (ja) * | 2016-11-30 | 2018-06-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車体下部構造 |
CN109383257A (zh) * | 2017-08-09 | 2019-02-26 | 丰田自动车株式会社 | 车辆侧部构造 |
CN207257348U (zh) * | 2017-09-15 | 2018-04-20 | 爱驰汽车有限公司 | 车身框架及具有该车身框架的汽车 |
CN109969268A (zh) * | 2017-12-27 | 2019-07-05 | 现代自动车株式会社 | 侧车身加强结构 |
CN208264351U (zh) * | 2018-03-26 | 2018-12-21 | 上海汽车集团股份有限公司 | 一种基于电动汽车架构开发的差异化门槛加强模块 |
CN209667219U (zh) * | 2018-12-11 | 2019-11-22 | 广州汽车集团股份有限公司 | 汽车侧面结构及汽车 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP4101741A4 (en) | 2023-08-02 |
EP4101741A1 (en) | 2022-12-14 |
US20230023627A1 (en) | 2023-01-26 |
KR20220101188A (ko) | 2022-07-19 |
EP4101741B1 (en) | 2024-03-13 |
WO2021157651A1 (ja) | 2021-08-12 |
MX2022007922A (es) | 2022-07-27 |
JP7095821B2 (ja) | 2022-07-05 |
JPWO2021157651A1 (zh) | 2021-08-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8348033B2 (en) | Impact-absorbing member | |
CN102414049B (zh) | 保险杠结构 | |
CN111572636B (zh) | 用于车身和车载电池之间负荷分配的组件 | |
KR101166641B1 (ko) | 범퍼 빔 | |
JP2006347265A (ja) | 車両の衝撃吸収部材 | |
JP7421093B2 (ja) | 車体の側面部材構造 | |
US11208150B2 (en) | Automotive frame member and electric vehicle | |
US20070120383A1 (en) | Bumper system | |
WO2013183587A1 (ja) | 耐衝突性能に優れた車両用骨格部材構造 | |
JP6566174B1 (ja) | 車両用骨格部材および車両 | |
JP2010111239A (ja) | 衝突エネルギ吸収部材 | |
CA2580597A1 (en) | Bumper with face-mounted reinforcer | |
CN109923001B (zh) | 车辆的冲击吸收构造 | |
CN114901543A (zh) | 车身的侧面部件构造 | |
US20140174867A1 (en) | Shock absorbing member | |
US20240097256A1 (en) | Battery case of automobile and method for manufacturing the same | |
CN116438106A (zh) | 用于车辆的侧梁 | |
JP5228819B2 (ja) | 衝突エネルギ吸収部材 | |
JP7376797B2 (ja) | 自動車骨格部材および電気自動車 | |
JP6687179B1 (ja) | 自動車骨格部材および電気自動車 | |
KR20070055014A (ko) | 차량의 전방 충격흡수구조 | |
KR102492993B1 (ko) | 차량용 사이드멤버 | |
KR102468042B1 (ko) | 차량용 사이드 실 | |
WO2020085383A1 (ja) | 自動車骨格部材および電気自動車 | |
KR102423092B1 (ko) | 차량용 사이드 실 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |