CN115257959B - 车辆的下部车身结构 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在侧向碰撞时也能维持前后延设部对侧梁的支撑效果的车辆的下部车身结构。车辆的下部车身结构(100)包括:地板(2);侧梁(50);框架构件(20),于侧梁(50)的车宽方向内侧在前后方向上延伸,并具有在车宽方向内侧与侧梁(50)抵接并沿侧梁(50)在车辆前后方向上延伸的前后延设部(22)。前后延设部(22)包括:底面部(41),从下方与地板(2)相向;内壁部(42),从底面部(41)的车宽方向的内端部朝向地板(2)延伸;内侧凸缘(44),从内壁部(42)的前端部向车宽方向内侧延伸并与地板(2)接合。在底面部(41)形成有在朝向车宽方向的碰撞载荷输入时促进底面部(41)向车宽方向变形的变形促进部(48、49)。

Description

车辆的下部车身结构
技术领域
本发明涉及一种车辆的下部车身结构。
背景技术
专利文献1中公开了一种具备框架构件的车辆的下部车身结构,所述框架构件于侧梁的车宽方向内侧在前后方向上延伸,并且从下方与地板(Floor panel)接合并与地板一同构成闭口截面,并且,所述框架构件具有在车宽方向内侧与侧梁抵接并沿侧梁在车辆前后方向上延伸的前后延设部。侧梁从车宽方向内侧被框架构件,尤其被前后延设部支撑,抑制了侧向碰撞时的内倒变形。
前后延设部包括:第1面部,从下方与地板相向;内壁部,从第1面部的车宽方向的内端部朝向地板延伸;内侧凸缘(flange),从内壁部的前端部向车宽方向内侧延伸并与地板接合。
现有技术文献
专利文献
专利文献1美国专利第10155542号。
发明内容
发明要解决的技术问题
框架构件构成车身的骨架部分,因此一般由刚性比构成地板的钢板高的构件(比如板厚度很厚的构件)构成。换而言之,对于由框架构件与地板构成的闭口截面而言,在上下方向上相向的前后延设部的第1面部的刚性与地板的刚性不同。具体而言,第1面部的刚性比地板的刚性高。
因此,在专利文献1的车辆的下部车身结构中,侧向碰撞时朝向车宽方向内侧的碰撞载荷介由侧梁作用于前后延设部时,与第1面部的变形量相比,地板中与第1面部相向的部分的变形量容易过度地大。其结果导致前后延设部中于内侧凸缘向地板接合的接合部处产生过度的剪切应变,导致该接合部断裂,前后延设部从地板脱落。
前后延设部从地板脱落后,前后延设部对侧梁的支撑消失,因此在侧向碰撞时前后延设部抑制上述侧梁内倒的效果降低。
本发明的技术问题在于提供一种即使在侧向碰撞时也能维持前后延设部对侧梁的支撑效果的车辆的下部车身结构。
解决技术问题的技术手段
为解决上述技术问题,本发明的特征如下技术方案。
本发明提供一种车辆的下部车身结构,其包括:地板,构成车辆的地面部;侧梁,于车辆的车宽方向端部在车辆前后方向上延伸;框架构件,于所述侧梁的车宽方向内侧在前后方向上延伸,并且在上下方向上与所述地板接合并与所述地板一同构成闭口截面,所述框架构件具有在车宽方向内侧与所述侧梁抵接并沿所述侧梁在车辆前后方向上延伸的前后延设部;其中,所述前后延设部具有:第1面部,在上下方向上与所述地板相向;内壁部,从所述第1面部的车宽方向的内端部朝向所述地板延伸;内侧凸缘,从所述内壁部的前端部向车宽方向内侧延伸并与所述地板接合;其中,在所述第1面部形成有在朝向车宽方向的碰撞载荷输入时促进该第1面部向车宽方向变形的变形促进部。
本发明能在侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁输入前后延设部时,介由变形促进部促进第1面部向车宽方向变形。其结果是一般比地板刚性高的第1面部的变形量接近地板中与该第1面部相向的部分的变形量。
由此,内侧凸缘与地板的接合部处的剪切应变减小,因此容易维持内侧凸缘处的接合。因此,容易维持前后延设部的闭口截面,并且容易维持前后延设部从车宽方向内侧对侧梁的支撑,因此抑制侧梁的内倒变形。
此外,可设计为,所述变形促进部是在前后方向上延伸的加强筋(Bead)或在车辆上下方向上贯穿的孔部。
本技术方案能将前后延设部比如通过冲压成型,容易地使变形促进部以加强筋或孔部的方式一体形成于第1面部。本技术方案中的加强筋可以是向闭口截面的内侧(即地板侧)凹陷的加强筋和向闭口截面的外侧(即地板相反侧)凸出的加强筋中的任意一种。
此外,可设计为:所述变形促进部设有数个;
数个所述变形促进部包括在车宽方向上排列的至少两个所述变形促进部。
本技术方案使第1面部容易在形成有在车宽方向上排列的至少两个变形促进部的位置处切实地以在车宽方向上压缩的方式变形。
此外,可设计为:所述变形促进部设有数个;数个所述变形促进部包括在车辆前后方向上排列的至少两个所述变形促进部。
本技术方案通过在车辆前后方向上排列的至少两个变形促进部来使第1面部容易在前后方向上的大范围内稳定地以在车宽方向上压缩的方式变形。
此外,可设计为:所述前后延设部从下方与所述地板接合;所述前后延设部的下侧面位于较所述侧梁的下侧面而言的上方。
本技术方案中,前后延设部中下侧面部与外壁部之间所形成的棱线部位于较侧梁在车宽方向上的内壁部中的下侧面而言的上方,因此容易通过刚性高的棱线部支撑侧梁的内壁部。此外,碰撞载荷会从侧梁切实地传递至底面部,因此容易使底面部稳定地以在车宽方向上压缩的方式变形。因此,当侧向碰撞时朝向车宽方向内侧的碰撞载荷作用于侧梁时,容易由前后延设部支撑侧梁,并容易抑制侧梁的内倒变形。
与此相对,当前后延设部的下侧面位于较侧梁的下侧面而言的下方时,上述棱线部不支撑侧梁的内壁部,并且碰撞载荷不会有效地从侧梁向前后延设部的下侧面部传递。此外,当前后延设部的下侧面位于与侧梁的下侧面相同的高度时,侧梁容易以上述棱线部为起点内倒变形。
可设计为:所述前后延设部具有从所述第1面部的车宽方向外端部朝向所述地板延伸的外壁部,并且于所述外壁部处与所述侧梁接合。
本技术方案中,前后延设部与侧梁接合,因此在侧向碰撞时朝向车宽方向内侧的碰撞载荷作用于侧梁时,前后延设部会从车宽方向内侧对抗侧梁的内倒变形。因此容易进一步抑制侧梁的内倒变形。
可设计为,所述地板中与所述前后延设部一同构成闭口截面的部分朝向车宽方向内侧的压缩强度与所述第1面部的压缩强度等同。
本技术方案中,当侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁输入前后延设部时,第1面部的变形量与地板中与该第1面部相向的部分的变形量等同。这样一来,内侧凸缘不会在车宽方向上与地板发生位置偏移,因此不产生内侧凸缘与地板的接合部处的剪切应变,能维持内侧凸缘处的接合。
发明效果
本发明即使在侧向碰撞时也容易维持前后延设部与地板的接合,由此能维持前后延设部对侧梁的支撑效果。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的车辆的下部车身结构的斜视图;
图2是图1的下部车身结构的底视图;
图3是沿图1的III-III线的截面图;
图4是沿图2的IV-IV线的截面图;
图5是从下方看下框架的周边的斜视图;
图6是沿图2的VI-VI线的截面图;
图7是沿图2的VII-VII线的截面图;
图8是展示侧面柱碰撞时的解析结果的下框架周边的底视图;
图9是从车宽方向内侧看图8的解析结果的斜视图;
图10是沿图9的X-X线的截面图;
图11是沿图9的XI-XI线的截面图;
图12是侧向碰撞时的下框架周边的变形形态的示意图;
图13是变形例所涉及的下框架的、与图6一样的截面图;
图14是比较例所涉及的下框架的变形形态的、与图10一样的截面图;
图15是比较例所涉及的下框架的变形形态的、与图12一样的截面图。
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。
图1是本发明的一实施方式所涉及的车辆的下部车身结构100的斜视图。图2是下部车身结构100的左侧半边的底视图。以下说明中分别以从搭乘车辆的乘车人看到的前后方向、车宽方向(左右方向)及上下方向为下部车身结构100及各构件的前后方向、车宽方向(左右方向)及上下方向。
如图1所示,下部车身结构100具备:地板2,构成座舱内空间的地面部;以对侧梁50,沿地板2的车宽方向两端部在前后方向上延伸;前围板10,配设于地板2的前方。
各侧梁50包括:内侧梁51,在与前后方向正交的截面中形成为向车宽方向外侧开口的帽状;外侧梁52(参照图2),在与前后方向正交的截面中形成为向车宽方向内侧开口的帽状。内侧梁51与外侧梁52相互接合构成在前后方向上连续的闭口截面。
下部车身结构100还包括从成对的侧梁50各自的前端部向上方立起的成对的铰链柱11。成对的铰链柱11之间架设有前围板10。座舱内空间与发动机舱在前后方向上被前围板10分隔。在发动机舱的车宽方向的两侧部配设有在前后方向上延伸的成对的前车架7(图1中仅展示了一边的前车架7)。
下部车身结构100的车宽方向中央部设有从地板2向上方隆起并在前后方向上延伸的通道部3。在与前后方向正交的截面中,通道部3形成为向下方开口的U字状。具体而言,通道部3包括:顶面部3a,于车宽方向的中央在前后方向及车宽方向上延伸;成对的纵壁部3b,从顶面部3a的车宽方向的两侧部向下方延伸并与地板2连接。
在前后方向上延伸的脊骨形底架8分别接合于通道部3的上部的车宽方向上的两侧部。在与前后方向正交的截面中,脊骨形底架8形成为沿通道部3的顶面部3a及纵壁部3b接合的L字状。脊骨形底架8加强了通道部3的顶面部3a与纵壁部3b之间的角部。
在车宽方向上延伸的成对的横梁4接合于地板2的上侧面。成对的横梁4分别设在通道部3在车宽方向上的两侧部。横梁4比如是由钢板制成的冲压成型品,其在与车宽方向正交的截面中形成为向下方开口的帽状。横梁4在下端部具有向前方延伸的前侧凸缘4a与向后方延伸的后侧凸缘4b。
横梁4在前侧凸缘4a及后侧凸缘4b处比如通过点焊从上方与地板2接合。因此,在横梁4与地板2之间构成了在车宽方向上连续的无图示的闭口截面。
横梁4的车宽方向内侧的端部接合了用于支撑内侧座椅横档(无图示)的前部的内侧座椅托架5,车宽方向外侧的端部接合了用于支撑外侧座椅横档(无图示)的前部的外侧座椅托架6。横梁4介由内侧座椅托架5与通道部3的纵壁部3b连结,介由外侧座椅托架6与内侧梁51接合。
在侧梁50与通道部3之间沿前后方向延伸的成对的框架构件20与地板2接合。成对的框架构件20分别设于通道部3在车宽方向上的两侧。框架构件20包括:倾斜部21,在朝向后方向车宽方向外侧倾斜的方向上延伸;前后延设部22(参照图2),与倾斜部21的后部相连续并且与前后方向平行地向后方延伸。
倾斜部21的前端部与前车架7的后端部相连续,后端部在横梁4的车宽方向上的外端部处终结。前后延设部22与内侧梁51的车宽方向内侧抵接。
此外,成对的连结构件15接合于地板2的上侧面,所述成对的连结构件15分别在车宽方向上将成对的框架构件20,具体而言将成对的倾斜部21与通道部3的成对的纵壁部3b连结。成对的连结构件15分别设于通道部3在车宽方向上的两侧(图1中仅展示了一边的连结构件15)。
连结构件15包括:水平部16,沿地板在车宽方向上延伸;立起部17,沿通道部3的纵壁部3b向上方延伸;斜面部18,连接水平部16与立起部17。在俯视图中,水平部16在与倾斜部21的延展方向大致正交的方向上延伸。斜面部18与地板2及通道部3的纵壁部3b分离开,在朝车宽方向内侧向上方倾斜的方向上延伸。
连结构件15比如是由钢板制成的冲压成型品,与其延展方向正交的截面形状形成为向下方或车宽方向内侧开口的帽状。
连结构件15的水平部16在车宽方向的外端部与倾斜部21接合,并与地板2之间构成了在车宽方向上延伸的闭口截面。连结构件15的立起部17与通道部3的纵壁部3b接合,并与纵壁部3b一同构成了在上下方向上延伸的闭口截面。此外,立起部17的上端部与脊骨形底架8接合。连结构件15的斜面部18既不与地板2接合也不与通道部3接合。
图3是沿图1的III-III线的、与框架构件20的倾斜部21的前后方向正交的截面图。如图3所示,框架构件20包括:上框架30,与地板2的上侧面接合;下框架40,与地板2的下侧面接合。倾斜部21中,上框架30与下框架40夹着地板2上下相向配置。
本实施方式中,倾斜部21由上框架30与下框架40中位于较横梁4而言的前侧的部分构成。前后延设部22由包括下框架40中在前后方向上从下方与横梁相向的部分,以及位于较横梁4而言的后方的部分构成。上框架30及下框架40比如是由钢板制成的冲压成型品。
在图3所示的截面中,上框架30形成为向下方开口的帽状。具体而言,上框架30包括:上侧面部31,在地板2的上侧面侧与地板2大致平行地延伸;内壁部32,从上侧面部31的车宽方向内端部向下方延伸;外壁部33,从上侧面部31的车宽方向外端部向下方延伸;内侧凸缘34,从内壁部32的下端部向车宽方向内侧延伸;外侧凸缘35,从外壁部33的下端部向车宽方向外侧延伸。
在图3所示的截面中,下框架40形成为向上方开口的帽状。具体而言,下框架40包括:底面部41(第1面部),在地板2的下侧面侧与地板2大致平行地延伸;内壁部42,从底面部41的车宽方向内端部向上方延伸;外壁部43,从底面部41的车宽方向外端部向上方延伸;内侧凸缘44,从内壁部42的上端部向车宽方向内侧延伸;外侧凸缘45,从外壁部43的下端部向车宽方向外侧延伸。
上框架30及下框架40中,各自的内侧凸缘34、44与外侧凸缘35、45夹着地板2重叠为三层并比如通过点焊接合。因此,倾斜部21中,上框架30及下框架40上下夹着地板2构成在前后方向上延伸的大致矩形的闭口截面。
如图2所示,地板2的下方配置有电池60与数个配管(piping)70作为本发明所涉及的车辆部件。电池60在车宽方向上配置于下框架40与通道部3之间。电池60的车宽方向上的外端部介由电池托架61紧固固定于下框架40的底面部41,车宽方向上的内端部紧固固定于地板2和/或通道部3所设的无图示的托架。
电池托架61形成为L字状,所述L字状包括与下框架40的底面部41平行地在前后方向上延伸的第1面部62、以及从第1面部62的车宽方向上的内端部向下方延伸的第2面部63。
第1面部62从下方紧固固定于框架40的底面部41。电池60的车宽方向上的外侧端部从车宽方向外侧紧固固定于第2面部63。因此,电池60在其车宽方向上的外侧端部介由电池托架61固定于下框架40的底面部41。
数个配管70沿下框架40的内壁部42在前后方向上延伸。数个配管70布设在电池60的车宽方向上的外端部的上方且下框架40的内壁部42的车宽方向上的内侧所邻接的位置上。
图4是图2的IV-IV线的、与框架构件20中的前后延设部22的前后方向正交的截面的斜视图。图4中省略了电池60及外侧梁52。如图4所示,数个配管70包括第1燃料配管71、第2燃料配管72、第1制动配管73及第2制动配管74。
第1燃料配管71是用于从燃料箱(无图示)向发动机(无图示)供给燃料的配管。第2燃料配管72是用于使在燃料箱产生的蒸发气体(vaporization-gas)比如导入罐(Canister)(无图示)中的配管。第1及第2制动配管73、74分别是用于向左右后轮用的制动装置(无图示)传递液压油压力(hydraulic oil pressure)的配管。
图5是从下方看下框架40的周边的斜视图,图中省略电池60,并展示了数个配管70被分解的状态。如图5所示,数个配管70在前后方向上空出间隔的数个地方介由配管夹76安装于下框架40的内壁部42。本实施方式中,数个配管70分别在前后延设部22的前侧的部分与后侧的部分这两个地方介由配管夹76安装于下框架40。
一并参照图6,配管夹76包括:数个安放部77,单独安放数个配管70;安装部78,安装在下框架40的内壁部42。数个配管70包括:直管部70a,在车宽方向内侧与下框架40邻接并平行于前后方向呈直线状延伸;被安放部70b,从直管部70a曲折并被配管夹76所对应的各安放部77安放。
如图4所示,地板2包括从其车宽方向的外端部向上方延伸的外侧凸缘2a。内侧梁51包括:内壁部53,于车宽方向内侧在上下方向上延伸;上侧面部54,从内壁部53的上端部向车宽方向外侧延伸;下侧面部55,从内壁部53的下端部向车宽方向外侧延伸;上侧凸缘56,从上侧面部54的车宽方向的外端部向上方延伸;下侧凸缘57,从下侧面部55的车宽方向的外端部向下方延伸。
内壁部53在上下方向上延伸,并从下侧面侧向上侧面侧横穿地板2。具体而言,内壁部53的上下方向上的中心位置位于较地板2而言的下方。内侧梁51通过上侧凸缘56及下侧凸缘57与外侧梁52(参照图2)接合。
与倾斜部21一样,下框架40在前后延设部22也具有底面部41、内壁部42、外壁部43及内侧凸缘44。底面部41位于较内侧梁51的下侧面部55而言的上方。
另一方面,与倾斜部21不同,下框架40在前后延设部22不具有外侧凸缘45,其外壁部43超过地板2向上方延伸。外壁部43通过点焊与内侧梁51的内壁部53接合。具体而言,下框架40在外壁部43中的上下方向的中心位置的下侧与内侧梁51的内壁部53接合。
下框架40在外壁部43的上端部与地板2的外侧凸缘2a一同重叠在侧梁51的内壁部53上形成三层,并比如通过点焊接合。即下框架40在外壁部43处在地板2的上侧面侧和下侧面侧上下分离开的两个地方与内侧梁51的内壁部53接合。
如图5所示,下框架40的内壁部42形成有在车宽方向上贯穿的数个横孔部46。数个横孔部46用于在将下框架40的外壁部43(参照图4)在闭口截面的内侧通过点焊与内侧梁51的内壁部53(参照图4)接合时插入点焊用的工夹具(tooling)。数个横孔部46与将下框架40通过点焊与内侧梁51接合的位置对应形成。
本实施方式中,横孔部46由圆洞构成,此外,也能采用矩形等各种孔形状。
此外,下框架40的内壁部42形成有增大钢性以抑制内壁部42的面外变形的高刚性部。本实施方式中,高刚性部由在上下方向上延伸的数个肋拱47构成。
数个肋拱47从内壁部42向车宽方向内侧凸出。数个肋拱47基本在上下方向上横孔部46所形成的范围内延伸,其上端部到内侧凸缘44。数个肋拱47位于与数个横孔部46各自的前后方向邻接的位置。比如设定横孔部46与肋拱47之间的前后方向上的间隔为10mm以下。
此外,肋拱47在前后方向上形成于与安装配管夹76的位置不同的位置。本实施方式中,肋拱47形成于前后延设部22的前部及后部所安装的成对的配管夹76之间、以及后部所设配管夹76的后方。
内壁部42形成有数个横孔部46,因此面刚性容易降低。但是,本实施方式通过肋拱47提高了横孔部46周边的面刚性。尤其是肋拱47在上下方向上延伸,因此其起到适宜地对抗内壁部42的面外变形中特别是在前后方向上延伸的、沿着弯折线的面外变形的作用。
如图5所示,横孔部46及肋拱47位于与数个配管70的直管部70a在车宽方向上相向的位置。本实施方式中,肋拱47与所有数个配管70在车宽方向上相向,但也可以至少部分地与这些配管70的一部分相向。
如图2所示,下框架40的底面部41中,在前后方向上偏离电池托架61的位置上形成有在上下方向上贯穿的数个纵孔部48以及向上方凹设的凹部49(加强筋)。本实施方式中,在前后延设部22中,第1纵孔部48a及第2纵孔部48b以在前后方向上排列的方式形成于底面部41中电池托架61的前侧,凹部49与第3纵孔部48c以在前后方向上排列的方式形成于电池托架61的后侧。在凹部49的车宽方向外侧邻接的位置处还形成有第4纵孔部48d。
图6是沿图2的VI-VI线的、与下框架40周边的前后方向正交的截面图,具体而言是穿过第3纵孔部48c的中心的截面图。如图6所示,第3纵孔部48c在上下方向上贯穿底面部41。
图7是沿图2的VII-VII线的、与下框架40周边的前后方向正交的截面图,具体而言是穿过凹部49与第4纵孔部48d的中心的截面图。如图7所示,凹部49从底面部41向上方凹设向闭口截面的内侧突出。一并参照图2,凹部49在前后方向上延伸。第4纵孔部48d在上下方向上贯穿底面部41,并较第1~第3纵孔部41a~41c直径小。
在此,本实施方式中地板2由抗拉强度590MPa、板厚0.8mm的钢板构成,而下框架40由抗拉强度780MPa、板厚1.4mm的钢板构成。即由地板2与下框架40构成的闭口截面中,下框架40的底面部41较地板2中与底面部41相向的相向面部2b抗拉强度高且板的厚度厚,因此本技术方案使底面部41的压缩刚性容易比相向面部2b高。
但是,本实施方式中,下框架40底面部41形成有数个纵孔部48及凹部49,因此车宽方向上的压缩刚性降低。即数个纵孔部48降低了底面部41的面刚性,并且在凹部49受到向车宽方向的载荷时起到在前后方向上延伸的弯折起点的作用,因此底面部41的压缩刚性降低。即纵孔部48及凹部49构成本发明所涉及的变形促进部。
这样一来,下框架40的底面部41向车宽方向的压缩刚性接近地板2的相向面部2b向车宽方向的压缩刚性。
接着参照图8~图12,对由侧面柱碰撞导致的侧向碰撞载荷输入侧梁50时的下部车身结构100的变形形态进行说明。
图8是通过CAE解析计算得到的侧面柱碰撞时下部车身结构100的变形形态的底视图,图9是从车宽方向内侧看图8的变形部位的斜视图。
如图8及图9所示,CAE解析中计算了柱90从车宽方向外侧碰撞框架构件20中的前后延设部22时的下部车身结构100的变形形态。如图8所示,柱90向车宽方向内侧入侵,导致侧梁50及框架构件20共同被局部地向车宽方向内侧挤压。
图10是沿图9的X-X线的、与前后方向正交的截面图,具体而言是横孔部46附近的截面图。如图10所示,由于侧面柱碰撞,下框架40的内壁部42向车宽方向内侧突出变形,但肋拱47抑制了内壁部42向车宽方向内侧面外变形的突出量。这样一来,抑制了横孔部46的缘部46a向车宽方向缘侧突出,避免了缘部46a与数个配管70接触。因此抑制了侧面柱碰撞时横孔部46的缘部46a损伤配管70。
图11是沿图9的XI-XI线的、与前后方向正交的截面图,具体而言是肋拱47附近的截面图。如图11所示,在侧面柱碰撞时,数个配管70在与内壁部42接触前与肋拱47接触,由此也抑制了与横孔部46的缘部46a接触。
图14展示了内壁部42未形成肋拱47的比较例的、与图10相同的截面位置处的CAE解析结果。如图14所示,与本实施方式相比,比较例中内壁部42向车宽方向内侧的面外变形更大。进一步地,在比较例中,由于内壁部42未形成肋拱47,因此也不能使肋拱47先于横孔部46的缘部46a先碰到配管70。由此在侧面柱碰撞时,横孔部46的缘部46a与数个配管70接触。
图12是侧面柱碰撞时下框架40周边的变形形态的示意图。如图12(a)所示,下框架40的底面部41形成有凹部49。因此,如图12(b)所示,在侧面柱碰撞时,下框架40的底面部41容易以凹部49为起点向上方曲折。
另外,纵孔部48降低底面部41的刚性,因此纵孔部48也与凹部49一样发挥降低底面部41向车宽方向的压缩强度的作用,图示省略。
这样一来,下框架40的底面部41向车宽方向的变形量(压缩量)接近地板2的相向面部2b向车宽方向的变形量(压缩量),因此在内侧凸缘44中与地板2接合的接合部Z处的向车宽方向的剪切应变减小。因此,即使在柱碰撞中,也容易维持接合部Z处的接合,其结果是避免在接合部Z处接合脱离,因此容易维持下框架40从车宽方向内侧对侧梁50的支撑。
图15是底面部41既未形成纵孔部48也未形成凹部49的进一步的比较例的、与图12一样的侧面柱碰撞时的下框架40周边的变形形态的示意图。如图15(a)所示,下框架40的底面部41既未形成纵孔部48也未形成凹部49。因此,如图15(b)所示,在侧面柱碰撞时,下框架40的底面部41难以以向车宽方向压缩的方式变形。
此时,下框架40的底面部41向车宽方向的变形量(压缩量)不接近地板2的相向面部2b向车宽方向的变形量(压缩量),内侧凸缘44中与地板2接合的接合部Z处的剪切应变増大。其结果是接合部Z处的接合容易脱离,难以维持下框架40从车宽方向内侧对侧梁50的支撑。
上述所说明的实施方式所涉及的下部车身结构100发挥以下技术效果。
(1)能在侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁50输入下框架40的前后延设部22时,介由作为变形促进部的纵孔部48及凹部49促进底面部41向车宽方向变形。由此,比地板2刚性高的底面部41的变形量接近地板2的相向面部2b的变形量。
由此,内侧凸缘44与地板2的接合部Z处的剪切应变减少,因此容易维持内侧凸缘44处的接合。因此,容易维持下框架40中的前后延设部22的闭口截面,并且容易维持前后延设部22从车宽方向内侧对侧梁50的支撑,因此抑制侧梁50的内倒变形。
(2)能在比如通过冲压成型形成下框架40时,轻松地使变形促进部以纵孔部48和/或凹部49的方式一体形成于底面部41。
(3)作为变形促进部的第4纵孔部48d与凹部49在车宽方向排列位于下框架40的前后延设部22中的底面部41,因此使底面部41容易在前后方向上的第4纵孔部48d及凹部49所形成的位置处切实地以在车宽方向上压缩的方式变形。
(4)作为变形促进部的第1及第2纵孔部48a、48b在车辆前后方向邻接位于下框架40的前后延设部22中的底面部41,此外凹部49与第3纵孔部49c在车辆前后方向上邻接位于下框架40的前后延设部22中的底面部41。由此,通过在车辆前后方向上排列的至少两个变形促进部来使底面部41容易在前后方向上的大范围内稳定地以在车宽方向上压缩的方式变形。
(5)下框架40的底面部41位于较内侧梁51的下侧面部55而言的上方,因此下框架40的前后延设部22中的底面部41与外壁部43之间所形成的棱线部位于较内侧梁51的下侧面部55而言的上方,容易通过刚性高的棱线部支撑内侧梁51的内壁部53。
此外,碰撞载荷会从内侧梁51切实地传递至下框架40的底面部41,因此容易使底面部41稳定地以在车宽方向上压缩的方式变形。因此,当侧向碰撞时朝向车宽方向内侧的碰撞载荷作用于内侧梁51时,容易由下框架40中的前后延设部22支撑侧梁50,并容易抑制侧梁50的内倒变形。
与此相对,当下框架40中的前后延设部22的底面部41位于较内侧梁51的下侧面部55而言的下方时,上述棱线部不支撑内侧梁51的内壁部53,并且碰撞载荷不会有效地从侧梁50传递至下框架40的底面部41。此外,当前后延设部22的底面部41位于与内侧梁51的下侧面部55相同的高度时,侧梁50容易以上述棱线部为起点内倒变形。
(6)下框架40中,在前后延设部22处,外壁部43与内侧梁51的内壁部53接合,因此在侧向碰撞时朝向车宽方向内侧的碰撞载荷作用于侧梁50时,前后延设部会从车宽方向内侧对抗侧梁50的内倒变形。因此容易进一步抑制侧梁50的内倒变形。
(7)侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁50作用于框架构件20的前后延设部22时,通过作为高刚性部的肋拱47抑制前后延设部22的内壁部42向车宽方向内侧面外变形。其结果是抑制在内壁部42形成的横孔部46的缘部46a呈刀口状向车宽方向内侧突出,抑制缘部46a对数个配管70的损伤。
另外,在碰撞载荷局部集中的侧面柱碰撞时,在碰撞载荷局部地输入前后延设部22而使下框架40的内壁部42容易局部变形的情况下,会特别适宜地发挥上述技术效果。
(8)位于较内侧梁51的下侧面部55而言的上方的下框架40的底面部41安装有电池60。因此,与在侧梁50的下侧面安装电池60的情况相比,容易向上方配置电池60,能抑制电池60造成离地高度(road clearance)变差。
(9)在侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁50输入下框架40中的前后延设部22时,前后延设部22介由作为变形促进部的纵孔部48及凹部49促进底面部41向车宽方向变形,从而吸收传递至内壁部42的碰撞能量。由此,在前后延设部22处进一步抑制内壁部42的面外变形。
(10)下框架40的前后延设部22的内壁部42中的未设有配管夹76而容易在侧向碰撞时接触配管70的部分形成有作为高刚性部的肋拱47。因此,肋拱47抑制内壁部42中容易接触配管70的部分的面外变形,因此进一步抑制横孔部46的缘部46a与配管70接触。
(11)能在比如通过冲压成型形成下框架40时轻松地使高刚性部以肋拱的方式一体形成于内壁部42。
(12)肋拱47从内壁部42向车宽方向内侧突出,因此在侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁50输入下框架40的前后延设部22时,容易使肋拱47先于内壁部42先碰到配管70。因此进一步抑制横孔部46的缘部46a与配管70接触。
(13)肋拱47在上下方向上与配管70至少有一部分重叠,因此肋拱47容易切实地抑制在下框架40的前后延设部22中的内壁部42中与配管70相向的部分处的面外变形。此外,容易切实地使内壁部42中的肋拱47先碰到配管70。
本发明不限定于上述实施方式所记载的技术方案,其能进行各种改变。
上述实施方式中,以由从内壁部42向车宽方向内侧凸出的肋拱47构成在下框架40的内壁部42形成的高刚性部为例进行了说明,但不限于此。可以使肋拱47以向车宽方向外侧凹陷的方式形成于内壁部42。
此外,如图13所示,可设计为,从横孔部46的缘部46a向闭口截面内侧呈筒状突出的冲缘(burring)部80代替肋拱47作为高刚性部。冲缘部80能提高横孔部46的缘部46a的刚性。由此能在侧向碰撞时朝向车宽方向的碰撞载荷介由侧梁50输入下框架40的前后延设部22时,抑制内壁部42中横孔部46周边的面外变形。
进一步地,冲缘部80从内壁部42向车宽方向外侧延伸,因此即使在侧向碰撞时向车宽方向内侧变形,横孔部46的缘部46a的端部也难以接触配管70。因此能进一步抑制横孔部46的缘部46a与配管70接触。
此外,上述实施方式中,以在下框架40的底面部41形成的变形促进部为纵孔部48及凹部49为例进行了说明,但不限于此。可设计为从底面部41向下方突出并且在前后方向上延伸的凸部。在侧向碰撞时朝向车宽方向内侧的碰撞载荷作用时,凸部也构成底面部41以在车宽方向上压缩的方式变形时的弯折引子。
此外,上述实施方式中,在下框架40的底面部41形成变形促进部,并且使侧向碰撞时底面部41向车宽方向的变形量接近与其相向的地板2的相向面部2b向车宽方向的变形量,但优选以二者变形量等同的方式构成变形促进部,进一步更优选以二者变形速度也等同的方式构成变形促进部。在此,本说明书中二者变形量等同及二者变形速度等同指的是一者的值在另一者的值的±10%的范围内。
此时,内侧凸缘44基本不会在车宽方向上与地板2发生位置偏离,因此内侧凸缘44与地板2接合的接合部Z处的剪切应变大致为零,更进一步地维持内侧凸缘44与地板2的接合。
此外,在上述实施方式中,以前后延设部22由下框架40构成的情况为例进行了说明,但在其由上框架30构成的情况下也能适宜地适用本发明。即在构成前后延设部22的上框架30和/或下框架40中,只要在前后延设部22与配管70相对的部分形成高刚性部既可,并且只要使变形促进部形成于与地板2相向的部分即可。
此外,在上述实施方式中以具有变形促进部及高刚性部二者的情况为例进行了说明,但从促进侧向碰撞时下框架40的底面部41向车宽方向内侧的压缩变形的观点来看,不一定需要高刚性部。
实用性
如以上说明,本发明所涉及的车辆的下部车身结构在侧向碰撞时也能维持前后延设部对侧梁的支撑效果,因此在此类制造技术领域中有适宜利用的可能性。
编号说明
2 地板
20 框架构件
21 倾斜部
22 前后延设部
30 上框架
40 下框架
46 横孔部
47 肋拱
48 纵孔部
49 凹部
50 侧梁
51 内侧梁
60 电池
61 电池托架
70 配管
76 配管夹
100下部车身结构

Claims (7)

1.一种车辆的下部车身结构,其特征在于包括:
地板,构成车辆的地面部;
侧梁,于车辆的车宽方向端部在车辆前后方向上延伸;
框架构件,于所述侧梁的车宽方向内侧在前后方向上延伸,并与所述地板在上下方向上接合并与所述地板一同构成闭口截面,所述框架构件具有在车宽方向内侧与所述侧梁抵接并沿所述侧梁在车辆前后方向上延伸的前后延设部;
其中,所述前后延设部包括:
第1面部,与所述地板在上下方向上相向;
内壁部,从所述第1面部的车宽方向的内端部朝向所述地板延伸;
内侧凸缘,从所述内壁部的前端部向车宽方向内侧延伸,并与所述地板接合;
其中,在所述第1面部形成有在朝向车宽方向的碰撞载荷输入时促进该第1面部向车宽方向变形的变形促进部。
2.根据权利要求1所述的车辆的下部车身结构,其特征在于:
所述变形促进部是在前后方向上延伸的加强筋或在车辆上下方向上贯穿的孔部。
3.根据权利要求1或2所述的车辆的下部车身结构,其特征在于:
所述变形促进部设有数个;
数个所述变形促进部包括在车宽方向上排列的至少两个所述变形促进部。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的车辆的下部车身结构,其特征在于:
所述变形促进部设有数个;
数个所述变形促进部包括在车辆前后方向上排列的至少两个所述变形促进部。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的车辆的下部车身结构,其特征在于:
所述前后延设部从下方与所述地板接合;
所述前后延设部的下侧面位于较所述侧梁的下侧面而言的上方。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的车辆的下部车身结构,其特征在于:
所述前后延设部具有从所述第1面部的车宽方向外端部朝向所述地板延伸的外壁部,并在所述外壁部处与所述侧梁接合。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的车辆的下部车身结构,其特征在于:
所述地板中与所述前后延设部一同构成闭口截面的部分向车宽方向内侧的压缩强度与所述第1面部的压缩强度等同。
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