专利名称：车身下部结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具备如下的车身底部的车身下部结构，所述车身底部上直立设置有立壁，所述立壁从地板部中的车辆前后方向上的两端起直立设置。
背景技术：
已知一种如下的前部车身下部结构，所述前部车身下部结构使被输入至前纵梁的前面碰撞的载荷经由内抗扭箱而向通道构件分散，并且经由外抗扭箱而向摇杆导轨(rocker rail)分散(例如，参照日本特开2005-162144号公报)。此外，已知一种如下的车辆前部结构，在所述车辆前部结构中，将俯视观察时的截面形状为格子状的中空结构体作为冲击吸收用构件而配置在左右前纵梁之间，从而降低相对于前面碰撞时的冲击吸收性能的、对前纵梁的依赖度(例如，参照日本特开2009-51250号公报)。而且，已知一种如下的汽车的制造方法，在所述汽车的制造方法中，将车身下部框架划分为前、中、后，并在将功能部件组装于各个框架上之后，对整体进行结合(例如，参照日本特开平5-246349)。此外，已知一种如下的车身框架结构，所述车身框架结构结合于包括前悬架在内的前框架组件以及包括后悬架在内的后框架组件(例如，参照日本特开2006-111076号公报)。此外，还已知一种如下的结构，所述结构将组装有加速踏板、制动踏板等的散热器水箱组件，从发动机舱组装于车身上(例如，参照日本特表2001-500817号公报)。
发明内容
发明所要解决的课题在通过左右一对前纵梁来承接前面碰撞的载荷的结构中，在例如偏移碰撞或斜向碰撞时，难以有效地向反碰撞侧传递碰撞载荷。本发明的目的在于,获得一种能够有效地将包括偏移碰撞和斜向碰撞在内的前面碰撞或后面碰撞的载荷吸收、分散并传递到车身底部的车身下部结构。用于解决课题的方法本发明的第一方式所涉及的车身下部结构具备车身底部，其上直立设置有立壁，所述立壁从地板部中的车辆前后方向上的两端起朝向车辆上下方向的上方直立设置；载荷传递部件，其以车辆宽度方向为长度方向，并且以相对于至少一个所述立壁中的朝向车辆前后方向的外侧的面而面接触或沿着车辆宽度方向而线接触了的状态，被结合于所述车身底部；冲击吸收部件，其以车辆宽度方向为长度方向，并且被结合于所述载荷传递部件中的、与所述车身底部侧在车辆前后方向上的相反侧。根据上述的方式，车身底部的前侧及后侧中的至少一方上结合有载荷传递部件，且在该载荷传递部件上结合有冲击吸收部件。当冲击吸收部件上被输入有碰撞载荷时，该载荷将经由载荷传递部件而被传递到车身底部的立壁上。此处，由于冲击吸收部件和载荷传递部件均以车辆宽度方向为长度方向，因此在吸收冲击碰撞能量时，冲击吸收部件不会产生在前后方向上折弯的这种变形模式，而是在前后方向上被稳定地压缩(轴压缩稳定)。而且，载荷传递部件被设为，相对于车身底部的立壁而面接触或沿着车辆宽度方向而线接触了的状态。因此，碰撞载荷将在不依赖于车辆宽度方向上的输入位置和输入角度的条件下，在车辆宽度方向上有效地被分散并被输入到车身底部。以此方式，在上述的方式所涉及的车身下部结构中，能够有效地将包括偏移碰撞和斜向碰撞在内的前面碰撞或后面碰撞的载荷吸收、分散并传递到车身底部。在上述的方式中，也可以采用如下的结构，S卩，所述载荷传递部件的至少一部分由悬架支承部件构成，所述悬架支承部件在车辆宽度方向的外端侧对悬架装置的至少一部分进行支承，所述悬架装置对车轮进行悬架。根据上述的方式，对悬架装置的至少一部分进行支承的载荷传递部件在其功能方面被设定为高刚性。由于以此方式将作为高刚性的部件的载荷传递部件结合于车身底部，因此能够有效地将碰撞载荷传递到车身底部侧。此外，能够通过载荷传递部件的结合来提高车身底部自身的刚性(对车身底部进行加固)。在上述的方式中，也可以采用如下的结构，S卩，所述载荷传递部件为，以能够在对所述悬架装置整体进行支承的状态下安装于所述车身底部上的方式而构成的所述悬架支承部件。根据上述的方式，悬架装置整体被支承在作为载荷传递部件的悬架支承部件上。换言之，悬架装置以能够独立于其他的车身结构部件而发挥功能的方式被支承在载荷传递部件上。因此，提高了悬架的组装精度。此外，将悬架组装在车身上时的作业变得容易。在上述的方式中，也可以采用如下的结构，S卩，在所述车身底部的地板部上，形成有以车辆前后方向为长度方向的前后框架部，在所述车身底部中的所述立壁的至少车辆上下方向上的下端侧，形成有封闭截面部，所述封闭截面部以车辆宽度方向为长度方向，并且在车辆前后方向上的、设置有所述载荷传递部件及冲击吸收部件侧的端部处连接于所述前后框架部，且在从车辆宽度方向观察时呈封闭截面，所述冲击吸收部件相对于所述前后框架部向车辆上下方向的上侧偏移配置，所述封闭截面部及所述载荷传递部件中的至少一方具有倾斜部，所述倾斜部以车辆上下方向的下侧与上侧相比在车辆前后方向上位于所述前后框架部件侧的方式而倾斜。根据上述的方式，从冲击吸收部件经由载荷传递部件而被传递至立壁的载荷，在车身底部经由被形成于立壁的下端侧的封闭截面部而被传递到前后框架部。虽然冲击吸收部件相对于前后框架部向上方偏移，但是也能够通过载荷传递部件和/或封闭截面部的倾斜部，而使载荷良好地从上下偏移了的冲击吸收部件侧被传递到前后框架部侧。发明效果如以上所说明的那样，本发明所涉及的车身下部结构具有如下的优异效果，S卩，能够有效地将包括偏移碰撞和斜向碰撞在内的前面碰撞或后面碰撞的载荷吸收、分散并传递到车身底部。
图1为表示本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的侧剖视图。
图2为表示本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的俯视图。图3为表示本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的分解立体图。图4为将本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的前部放大表示的立体图。图5为构成本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的前悬架组件的分解立体图。图6为表示从背面侧观察构成本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的前悬架组件时的立体图。图7为构成本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的后悬架组件的分解立体图。图8为沿着图2的8-8线的剖视图。图9为表示构成本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的前悬架组件的第一改变例的立体图。图10为表示构成本发明的实施方式所涉及的车身下部结构的前悬架组件的第二改变例的立体图。
具体实施例方式根据图1 图5对本发明的实施方式所涉及的车身下部结构10进行说明。另外，图中适当标注的箭头标记FR表示车辆前后方向的前方，箭头标记UP表示车辆上下方向的上方，箭头标记W表示车辆宽度方向。在以下的说明中设定为，当在无特殊说明的条件下使用前后、上下的方向时，表示车辆前后方向的前后、车辆上下方向的上下。在图1中，通过侧剖视图而对应用了车身下部结构10的汽车V进行了图示。此外，在图2中，通过俯视图而图示了车身下部结构10，在图3中，图示了车身下部结构10的分解立体图。如这些图所示，车身下部结构10以车身底部12、前悬架组件14、前能量吸收部件(以下，称为“前EA部件”)16、后悬架组件18、后能量吸收部件(以下，称为“后EA部件”)20为主要部分而构成。(车身底部的结构)车身底部12被构成为，包括地板部22，其在俯视观察时呈大致矩形形状；车厢前壁下部24，其作为从地板部22的前端起朝向上方直立设置的立壁；下后部26，其作为从地板部22的后端起朝向上方直立设置的立壁。车厢前壁下部24、下后部26具有横跨地板部22的大致整个宽度的长度，并且在正面观察时呈以车辆宽度方向为长度方向的大致矩形形状。此外，从车厢前壁下部24的车辆宽度方向两端起，朝向后方延伸设置有前侧壁28，并且从下后部26的车辆宽度方向两端起，朝向前方延伸设置有后侧壁30。前侧壁28、后侧壁30的各自的下端与地板部22的车辆宽度方向外端部连续，并且相互于前后方向上分离。根据以上内容，如图3所示，车身底部12整体被形成为浴缸状(侧壁的一部分被切除了的浴缸状)。如图1所示，在车厢前壁下部24中，以上部24U与下部24L相比位于前方的方式，在上下方向中央部处形成有高低差部24S。高低差部24S被设为倾斜壁，此倾斜壁作为以下部与上部相比位于后侧的方式而倾斜的倾斜部。
此外，在车厢前壁下部24的下部24L上形成有前横梁部32，所述前横梁部32作为以车辆宽度方向为长度方向的封闭截面结构的封闭截面部。前横梁部32的上壁32U的前部被设为倾斜壁，此倾斜壁作为以在侧面剖视观察时与作为倾斜壁的高低差部24S连续的方式而倾斜的倾斜部。而且，在下后部26上形成有后横梁部34，所述后横梁部34作为以车辆宽度方向为长度方向的封闭截面结构的封闭截面部。后横梁部34的前壁34F被设为倾斜壁，此倾斜壁作为以下部与上部相比位于前侧的方式而倾斜的倾斜部。后横梁部34的后壁34R被设为，在侧面剖视观察时大致沿着铅直方向的平坦的壁。如图2所示，前横梁部32、后横梁部34分别具有横跨车厢前壁下部24、下后部26的长度方向上的大致全长的长度，且各自的车辆宽度方向端部被连接在作为前后框架部的下边梁36上。如作为沿着图2的8-8线的剖视图的图8所示，左右一对下边梁36在前后方向上延伸并在地板部22的车辆宽度方向端部处构成了封闭截面结构的框架部。在左右下边梁36的车辆宽度方向外侧，固定有侧面碰撞用的冲击吸收部件37。虽然省略了图示，但是冲击吸收部件37被形成为，在侧面观察时峰谷在前后方向上交替连续的波板状。此外，如图1及图2所示，在地板部22的前后方向的大致中央部处，形成有横跨左右下边梁36的中央横梁部38。在本实施方式中，形成有前后一对的中央横梁部38。如图1所示，在汽车V中设定为，在前后的中央横梁部38的上方配置有前座椅40的结构。此外，在汽车V中设定为，在后横梁部34之上配直有后座椅42的结构。后座椅42被安装在后地板面板44上，所述后地板面板44以从前侧及上侧覆盖后横梁部34的方式而设置。而且，在车厢前壁下部24的上部24U上，连接有车厢前壁上部46、仪表板48。以上所说明的车身底部12由树脂材料构成。作为构成车身底部12的树脂材料，可以使用含有例如碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等的强化纤维的纤维强化树脂。(前悬架组件的结构)前悬架组件14以至少包括悬架梁50、和左右一对前悬架单元52的方式而构成。如图2及图3所示，作为悬架支承部件的悬架梁50以车辆宽度方向为长度方向，并且如图1所不，与长度方向正交的截面被设定为封闭截面结构。悬架梁50中的朝向后侧的后壁50R被设定为，与车厢前壁下部24的上部24U、下部24L、高低差部24S相对应的带有阶梯的壁。悬架梁50以后壁50R的上部50RU、下部50RL、高低差部50RS分别与车厢前壁下部24的上部24U、下部24L、高低差部24S面接触了的(面相合)状态，被固定在车身底部12上。作为该固定结构，例如采用了使螺栓54B从悬架梁50侧与形成于金属制的套环54C上的螺母部螺合而成的紧固结构54，其中，金属制的套环54C被设置在车厢前壁下部24上。在本实施方式中，紧固结构54也对前EA部件16的凸缘16F (后述)进行紧固。悬架梁50中的朝向前侧的前壁50F被设为，在侧面剖视观察时大致沿着铅直方向的平坦的壁。另外，在图4、图5等中，对于用于使螺栓54B贯穿的前壁50F的贯穿孔，省略了图示。如图4及图5所示，在悬架梁50的侧壁50S上，安装有作为悬架装置的前悬架单元52。前悬架单元52以转向节58、下臂60、上臂62、减震器64、压缩螺旋弹簧66为主要部分而被构成。在图3中，省略了前轮56的图示。转向节58以旋转自如的方式被支承在作为车轮的前轮56上。下臂60在车辆宽度方向的外端部处，以可转向的方式被连结于转向节58的下端。上臂62在车辆宽度方向的外端部处，以可转向的方式被连结于转向节58的上端。减震器64在下端部(车轮侧)处以可摇动的方式被连结于下臂60。压缩螺旋弹簧66以压缩状态被设置在减震器64中的车身侧与车轮侧之间。而且，如图5所示，在悬架梁50的侧壁50S上，从下侧起依次设置有下臂支承部50SL、上臂支承部50SU、减震器支承部50SA。下臂60的车辆宽度方向内端以能够上下摇动的方式被连结在下臂支承部50SL上。上臂62的车辆宽度方向内端以能够上下摇动的方式被连结在上臂支承部50SU上。在减震器支承部50SA上连结有减震器64的上端部(车身侧)。根据以上结构，左右前悬架单元52作为整体而被组装在悬架梁50上。即，各个前悬架单元52以不依赖于构成汽车V的车身的其他部分而独立地发挥功能的方式，被支承在悬架梁50上。此外，在悬架梁50上，组装有转向装置68。转向装置68以转向齿轮箱70、方向盘72、中间轴74为主要部分而被构成。被设置于转向齿轮箱70的车辆宽度方向两端上的转向横拉杆70T被连结于转向节58中的省略了图示的转向节臂上。另外，作为前悬架组件14，也可以以未安装有方向盘72的状态而构成。转向齿轮箱70在被传递有经由中间轴74而传递来的方向盘72的转向力(基于动力转向装置的辅助力)时，将根据外装惯性力的作用方向而使转向横拉杆70T在车辆宽度方向上位移。在本实施方式中，中间轴74贯穿悬架梁50的内部空间(车厢前壁下部24)。而且，在悬架梁50上，组装有加速踏板76及制动踏板78。如图6所示，加速踏板76及制动踏板78通过从后壁50R的下部50RL朝向后方突出的支柱80，而以能够分别绕沿着车辆宽度方向的轴独立旋转的方式被支承。加速踏板76及制动踏板78通过支柱80被插穿至形成于车厢前壁下部24上的窗部24W中(参照图3)，从而被配置于车厢C内(省略图示)。该窗部24W通过被组装在车身底部12上的悬架梁50而被封闭(密封)。(前EA部件的结构)作为载荷传递部件的前EA部件16被设为，以车辆宽度方向为长度方向的大型部件。具体而言，前EA部件16具有与悬架梁50的前壁50F的车辆宽度方向长度即左右前悬架单元52的间隔大致相等的、沿着车辆宽度方向的长度。本实施方式中的前EA部件16呈朝向后方开口的箱形形状(大致矩形箱状)。S卩，前EA部件16通过前板16H、顶板16T、底板16B、左右一对侧板16S而呈以车辆宽度方向为长度方向且朝向后方开口的箱形形状。顶板16T、底板16B、左右一对侧板16S在正面观察时分别被形成为波板状。另外，前EA部件16也可以根据所要求的冲击吸收性能而在内部设置加固肋。作为加固肋，既可以沿着上下方向将从顶板16T起至底板16B为止的铅直肋设置在前板16H的背面上，也可以沿着前后方向将从前板16H起至箱的开口端(附近)为止的水平肋设置在顶板16T及底板16B中的至少一个上。此外，作为加固肋，也可以设置上述的铅直肋与上下至少一个水平肋连续的L字肋或U字肋。而且，作为加固肋，也可以设置在侧面观察时与侧板16S大致相同形状的矩形形状肋。既可以仅设置一个加固肋，也可以在车辆宽度方向上分离设置多个加固肋。此外，从前EA部件16的后端起伸出有凸缘16F。前EA部件16在面接触于前壁50F的凸缘16F处，通过利用结合构造54而与悬架梁50即前悬架组件14 一起被结合，从而被固定在车身底部12上。另外，前EA部件16也可以与后文所述的后EA部件20向车身底部12的固定结构同样地，设定为通过悬架梁50而被固定在车身底部12上的结构。换言之，前EA部件16也可以采用如下的结构，S卩，通过利用与悬架梁50向车身底部12的固定结构独立的固定结构而被固定在悬架梁50上，从而被间接地固定在车身底部12上的结构。如图1所示，在侧面观察时，前EA部件16呈在前后方向上较长的矩形形状。S卩，前EA部件16被设定为，从前保险杠保护装置82的后方附近至悬架梁50为止的结构。由此，在车身下部结构10中成为了如下的结构，S卩，伴随于汽车V的前面碰撞的载荷按照前EA部件16、悬架梁50、车厢前壁下部24 (前横梁部32)的顺序而被传递到车身底部12的结构。因此，构成前悬架组件14的悬架梁50相当于本发明中的载荷传递部件。如图1所示，前EA部件16相对于车身底部12的下边梁36向上方偏移配置。换言之，前EA部件16的形心相对于下边梁36的形心向上方偏移。更具体而言，前EA部件16被构成为，包括与车厢前壁下部24的高低差部24S的上前端相比位于上侧的部分。另一方面，下边梁36的上边缘的上下方向位置与前横梁部32的上壁32U的下后端大致一致。本实施方式中的前EA部件16通过树脂材料而使各个部分被一体地形成。作为构成前EA部件16的树脂材料，可以使用含有例如碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等的强化纤维的纤维强化树脂。(后悬架组件的结构)后悬架组件18被构成为，至少包括悬架梁84、和左右一对后悬架单元86。如图3及图7所示，作为悬架支承部件的悬架梁84以车辆宽度方向为长度方向，并且如图1所示，与长度方向正交的截面被设定为封闭截面结构。悬架梁84中的朝向前侧的前壁84F与构成下后部26的后横梁部34的后壁34R相对应地，被设定为在侧面观察时大致沿着铅直方向的平坦的壁。此外，悬架梁84中的朝向后侧的端面84R被设定为，在侧面观察时大致沿着铅直方向的平坦面。在本实施方式中，悬架梁84被形成为在侧面剖视观察时呈大致矩形(正方形)形状的箱型。悬架梁84以使前壁84F面接触于下后部26的后壁34R的状态，被固定在车身底部12上。作为该固定结构，例如采用了使螺栓88B从悬架梁84的前壁84F侧与形成于金属制的套环88C上的螺母部螺合而成的结合结构88，其中，套环88C被设置在下后部26(后横梁部34内)上。如图3及图7所示，在悬架梁84的侧壁84S上，安装有作为悬架装置的后悬架单元86。后悬架单元86以下臂90、上臂92、减震器94、压缩螺旋弹簧96为主要部分而被构成。下臂90在车辆宽度方向的外端部处，以能够上下摇动的方式被连结于内置在作为车轮的后轮98中的车轮电动机100的下部。上臂92在车辆宽度方向的外端部处，以能够上下摇动的方式被连结于车轮电动机100的上部。减震器94在下端部(车轮侧)处以可摇动的方式被连结于下臂90上。压缩螺旋弹簧96以压缩状态被设置在减震器94中的车身侧与车轮侧之间。而且，在悬架梁84的侧壁84S上，于下端侧设置有下臂支承部84SL，且于上端侧设置有上臂支承部84SU及减震器支承部84SA。下臂90的车辆宽度方向内端以能够上下摇动的方式被连结于下臂支承部84SL上。上臂92的车辆宽度方向内端以能够上下摇动的方式被连结于上臂支承部84SU上。在减震器支承部84SA上，连结有减震器94的上端部(车身侧)。
根据以上结构，左右后悬架单元86作为整体而被组装在悬架梁84上。即，各个后悬架单元86以不依赖于构成汽车V的车身的其他的部分而独立发挥功能的方式，被支承在悬架梁84上。此外，在后悬架组件18上，组装有用于对车轮电动机100进行驱动的蓄电池102及作为控制装置的P⑶(动力控制单元)104。具体而言，如图7所示，蓄电池102、P⑶104分别被内置在作为封闭截面(中空)结构体的悬架梁84内。车轮电动机100被设定为，通过从PCU104被供给蓄电池102的电力从而进行工作，并对后轮98施加驱动力的结构。虽然省略了图示，但是在后悬架组件18上组装有车轮电动机100、蓄电池102、P⑶104之间的布线、该布线保护用的配管等。(后EA部件的结构)作为载荷传递部件的后EA部件20被设定为，以车辆宽度方向为长度方向的大型部件。具体而言，后EA部件20具有与悬架梁84的后端面84R的车辆宽度方向长度即左右后悬架单元86的间隔大致相等的、沿着车辆宽度方向的长度。本实施方式中的后EA部件20呈朝向前方开口的箱形形状(大致矩形箱状)。S卩，后EA部件20通过顶板20T、底板20B、左右一对侧板20S、后板20E而呈以车辆宽度方向为长度方向且朝向前方开口的箱形形状(大致矩形箱状)。顶板20T、底板20B、左右一对侧板20S在从背面观察时分别被形成为波板状。另外，后EA部件20也可以根据所要求的冲击吸收性能而在内部设置加固肋。作为加固肋，既可以沿着上下方向将从顶板20T起至底板20B为止的铅直肋设置在后板20E的前表面上，也可以沿着前后方向将从后板20E起至箱的开口端(附近)为止的水平肋设置在顶板20T及底板20B中的至少一个上。此夕卜，作为加固肋，也可以设置上述的铅直肋与上下至少一个水平肋连续的L字肋或U字肋。而且，作为加固肋，也可以设置在侧面观察时与侧板20S大致相同形状的矩形形状肋。既可以仅设置一个加固肋，也可以在车辆宽度方向上分离设置多个加固肋。此外，从后EA部件20的后端起伸出有凸缘20F。后EA部件20在凸缘20F处，通过未图示的结合构造或粘合等而被固定于悬架梁84、即后悬架组件18上。换言之，后EA部件20通过悬架梁84而被固定在车身底部12上。另外，后EA部件20也可以与前文所述的前EA部件16向车身底部12的固定结构同样地，设定为通过利用与悬架梁84共用的螺栓而被一起固定在车身底部12上，从而被固定在该车身底部12上的结构。换言之，后EA部件20也可以采用通过与悬架梁84共用的固定结构而被固定于车身底部12上的结构。如图1所示，在侧面观察时，后EA部件20呈矩形(正方形)形状。S卩，后EA部件20被设定为，从后部保险杠罩106的前方附近起至悬架梁84为止的结构。由此，在车身下部结构10中成为了如下的结构，即，伴随于汽车V的后面碰撞的载荷按照后EA部件20、悬架梁84、下后部26 (后横梁部34)的顺序而被传递到车身底部12的结构。因此，构成后悬架组件18的悬架梁84相当于本发明中的载荷传递部件。如图1所示，后EA部件20相对于车身底部12的下边梁36向上方偏移配置。换言之，后EA部件20的形心相对于下边梁36的形心向上方偏移。更具体而言，后EA部件20的大部分位于，与作为倾斜壁的前壁34F的下端相比靠上侧的位置上，而下边梁36与后EA部件20相比，位于与前壁34F的下端相比靠上侧的位置上的部分较小。另外，后EA部件20的下端与下边梁36的下端的上下方向位置大致一致。
本实施方式中的后EA部件20通过树脂材料而使各个部分被一体地形成。作为构成后EA部件20的树脂材料，可以使用含有例如碳纤维、玻璃纤维、芳香族聚酰胺纤维等的强化纤维的纤维强化树脂。接下来，对本实施方式的作用进行说明。在应用了上述结构的车身下部结构10的汽车V中，根据加速踏板76的操作而从PCU104向车轮电动机100供给电力，并通过该车轮电动机100的驱动力而行驶。此外，在汽车V中，根据制动踏板78的操作，从而使车轮电动机100作为发电机来发挥功能，并通过P⑶104而使电力被回收(再生)至蓄电池102。另外，在汽车V中，转向齿轮箱70根据方向盘72的转向而对转向横拉杆70T进行驱动，并使前轮56转向。(对于前面碰撞的作用效果)当发生该汽车V的前面碰撞时，前部保险杠保护装置82将发生变形而使碰撞载荷被输入到前EA部件16。通过该载荷而使前EA部件16被压缩变形，并且在吸收冲击能量(动负荷)的同时，向悬架梁50传递载荷(支承反力)。被传递至悬架梁50的载荷通过车厢前壁下部24的前横梁部32而被传递到左右下边梁36。另外，图1、图2中的白色箭头标记表不伴随于前面碰撞的碰撞载荷的传递路径。此处，在车身下部结构10中，由于被输入至前EA部件16的碰撞载荷通过悬架梁50的较宽大的面(在车辆宽度方向上较长的前壁50F)而被承接，因此前EA部件16稳定地被轴压缩变形。即，在通过左右一对侧梁而从以车辆宽度方向为长度方向的保险杠加强件承接碰撞载荷(向后方传递)的比较例中，作用有使在前后方向上较长的侧梁折弯的方向上的载荷。因此，在比较例中，为了有效地吸收碰撞能量，而需要较多的框架部件及加固部件。相对于此，在车身下部结构10中，由于前EA部件16具有前板16H并呈向悬架梁50侧开口的箱形形状，因此被输入至该前EA部件16的载荷通过前板16H而被承接。被输入至前板16H的载荷在前EA部件16的长度方向(车辆宽度方向)上被分散并被传递到悬架梁50的较宽大的面上。即，被输入至前板16H的载荷在通过该前板16H而对以包括顶板16T、底板16B、一对侧板16S的方式而形成的矩形框状部分整体进行压缩的同时，被悬架梁50的较宽大的面所承接。以此方式，在车身下部结构10中，前EA部件16在作为暂时的载荷分散部件而使被前板16H所承接的载荷于车辆宽度方向上分散的同时,对碰撞能量进行吸收。因此，在前EA部件16和悬架梁50上，难以像比较例的侧梁那样产生折弯。S卩，如上述那样，前EA部件16将稳定地被轴压缩变形。此外，即使对于伴随于偏移碰撞和斜向碰撞的碰撞载荷而言，前EA部件16也会在通过前板16H而对矩形框状部分整体进行压缩的同时，使该载荷在车辆宽度方向上分散并传递至悬架梁50的较广的面上。即，即使在偏移碰撞和斜向碰撞的情况下，后EA部件20也会稳定地被轴压缩变形。另外，在将上述的加固肋设置于前EA部件16内的结构中，在发生偏移碰撞或斜向碰撞的情况等下，通过加固肋从而进一步有效地抑制了前EA部件16 (顶板16T、底板16B)在车辆宽度方向上局部发生变形的情况。因此，能够使被输入至前板16H的载荷进一步有效地在车辆宽度方向上分散，且作为箱形形状(EA部件)整体而能够向悬架梁50的较宽大的面传递载荷。而且，在车身下部结构10中，来自前EA部件16的载荷通过悬架梁50而在车辆宽度方向上分散，并被传递到车厢前壁下部24、即车身底部12上。S卩，悬架梁50作为次要的载荷分散部件而发挥了向车身底部12传递载荷的功能。因此，在车身下部结构10中，即使对于伴随于偏移前面碰撞时或斜向碰撞的碰撞载荷，也能够在通过悬架梁50的较宽大的面来进行承接，并通过该悬架梁50而在车辆宽度方向上有效地进行分散的同时，向车身底部12侧进行传递。即，在上述的比较例中，通过偏移前面碰撞时或斜向碰撞而产生的载荷容易作用于使侧梁折弯的方向上。相对于此，在车身下部结构10中，由于即使对于偏移前面碰撞时或斜向碰撞而言，载荷也会在车辆宽度方向上被分散，因此实现了向车身底部12侧的有效的载荷传递。而且，在车身下部结构10中，由于如上所述使载荷在车辆宽度方向上分散并向车身底部12传递，因此防止或有效地抑制了该车身底部12的车厢前壁下部24在车辆宽度方向的一部分处局部变形的情况。因此，降低了车厢前壁下部24的局部性的朝向车厢C的侵入(后退)量，并且在前面碰撞后也能够将车厢C变形量抑制得较小。此外，如上所述通过悬架梁50而在车辆宽度方向上分散并被传递至车身底部12 (前横梁部32)的载荷，被大致均匀地传递到左右下边梁36。由此，防止或有效地抑制了车厢C的不均匀的变形此外，在车身下部结构10中，在悬架梁50、前横梁部32上形成有作为倾斜壁的高低差部50RS、上壁32U (高低差部24S)。因此，如图1所示，能够(在对悬架梁50、车厢前壁下部24的上下方向上的弯曲进行抑制的同时)有效地使载荷从相互上下偏移的前EA部件16朝向下边梁36传递，以作为倾斜壁的轴力。以此方式，在本实施方式所涉及的车身下部结构10中，能够有效地将包括偏移碰撞和斜向碰撞在内的前面碰撞的载荷吸收、分散并传递到车身底部12。根据以上结构,在车身下部结构10中，能够在不设置侧梁和保险杠加强件这种框架部件(联杆部件)条件下，确保所需的能量吸收性能。由此，在确保对于前面碰撞安全的鲁棒性(Roburt)的同时，有助于降低汽车V的制造成本、以及使车辆轻量化。(由前悬架组件实现的作用效果)而且，此处，在车身下部结构10中，对前悬架单元52进行支承的、作为高刚性部件的悬架梁50以面接触于车身底部12的车厢前壁下部24的状态，被固定在该车身底部12上。因此，车身底部12通过悬架梁50而被加固，从而有助于该车身底部12的刚性提高。尤其是，在车身下部结构10中，悬架梁50对前悬架单元52的包括下臂60、上臂62、减震器64、以及压缩螺旋弹簧66在内的整体进行支承。因此，来自前轮56的载荷通过悬架梁50而被支承。由此，与具备对例如减震器64的上端(车身侧)进行支承的滑柱塔形支撑等的比较例相比较，可以不需要对车身侧的加固，并且有助于汽车V的制造成本的进一步降低、以及进一步的轻量化。此外，由于在悬架梁50上组装有前悬架单元52，因此提高了前悬架单元52、即脚附近部件相对于车身(车身底部12)的组装精度、组装操作性。尤其是，在车身下部结构10中，前轮56、转向装置68 (转向齿轮箱70、方向盘72、中间轴74)、加速踏板76及制动踏板78被一体地组装在悬架梁50上，从而构成了前悬架组件14。因此，车身下部结构10的主要的操作系统均被支承在共用的悬架梁50上，并且分别提高了构成这些操作系统的部件相互间的组装位置精度、构成操作系统的部件相互的搭配(主要为机械连接)的操作性、及构成操作系统的各个部件向车身的组装操作性。
(对于后面碰撞的作用效果)此外，当发生汽车V的后面碰撞时，通过后部保险杠罩106的变形而使碰撞载荷被输入到后EA部件20。通过该载荷而使后EA部件20被压缩变形，并且在吸收冲击能量(动载荷)的同时，使基于剩余的能量的载荷向悬架梁84传递。被传递至悬架梁84的载荷通过下后部26的后横梁部34而被传递到左右下边梁36。另外，图1、图2中以施加阴影的方式而表示的箭头标记表示伴随于后面碰撞的碰撞载荷的传递路径。此处，在车身下部结构10中，由于被输入至后EA部件20的碰撞载荷通过悬架梁84的较宽大的面(在车辆宽度方向上较长的后壁84R)而被承接，因此后EA部件20将稳定地被轴压缩变形。即，在通过左右一对侧梁而从以车辆宽度方向为长度方向的保险杠加强件承接碰撞载荷(向前方传递)的比较例中，作用有使在前后方向上较长的侧梁折弯的方向上的载荷。因此，在比较例中，为了有效地吸收碰撞能量，而需要较多的框架部件及加固部件。相对于此，在车身下部结构10中，由于后EA部件20具有后板20E并呈向悬架梁84侧开口的箱形形状，因此被输入至该后EA部件20的载荷将通过后板20E而被承接。被输入至后板20E的载荷在后EA部件20的长度方向(车辆宽度方向)上分散并被传递到悬架梁84的较宽大的面上。即，被输入至后板20E的载荷在通过该后板20E而对以包括顶板20T、底板20B、一对侧板20S的方式而形成的矩形框状部分整体进行压缩的同时，被悬架梁84的较宽大的面所承接。以此方式，在车身下部结构10中，后EA部件20在作为临时的载荷分散部件而使被后板20H所承接的载荷于车辆宽度方向上分散的同时，对碰撞能量进行吸收。因此，在后EA部件20和悬架梁84上，难以像比较例的侧梁那样产生折弯。即，如上述那样，后EA部件20将稳定地被轴压缩变形。此外，即使对于伴随于偏移碰撞或斜向碰撞的碰撞载荷，后EA部件20也会在通过后板20H而对矩形框状部分整体进行压缩的同时，使该载荷在车辆宽度方向上分散并向悬架梁84的较宽大的面传递。即，即使在偏移碰撞或斜向碰撞的情况下，后EA部件20也会稳定地被轴压缩变形。另外，在将上述的加固肋设置于后EA部件20内的结构中，在发生偏移碰撞或斜向碰撞的情况等下，通过加固肋从而进一步有效地抑制了后EA部件20 (顶板20T、底板20B)在车辆宽度方向上局部性地变形的情况。因此，能够使被输入至后板20H的载荷进一步有效地在车辆宽度方向上分散，且作为箱形形状(EA部件)整体而能够向悬架梁84的较宽大的面传递载荷。而且，来自后EA部件20的载荷通过悬架梁84而在车辆宽度方向上分散并被传递到下后部26、即车身底部12上。即，悬架梁84作为次要的载荷分散部件而发挥了向车身底部12传递载荷的功能。因此,在车身下部结构10中,对于伴随于偏移后面碰撞时或斜向碰撞的碰撞载荷，也能够在通过悬架梁84的较宽大的面来进行承接、并通过该悬架梁84而在车辆宽度方向上有效地进行分散的同时，向车身底部12侧进行传递。通过偏移前面碰撞时或斜向碰撞而产生的载荷容易作用于使侧梁折弯的方向上。相对于此，在车身下部结构10中，由于即使对于偏移后面碰撞时或斜向碰撞而言，也会使载荷在车辆宽度方向上被分散，因此实现了向车身底部12侧的有效的载荷传递。而且，在车身下部结构10中，由于如上所述使载荷在车辆宽度方向上分散并传递到车身底部12，因此防止或有效地抑制了该车身底部12的下后部26在车辆宽度方向的一部分处局部性地变形的情况。因此，降低了下后部26的局部性的朝向车厢C的侵入(前进)量，并且即使在后面碰撞后也会将车厢C变形量抑制得较小。此外，如上所述通过悬架梁84而在车辆宽度方向上分散并被传递至车身底部12 (后横梁部34)的载荷将被大致均匀地传递至左右下边梁36。由此，防止或有效地抑制了车厢C的不均匀的变形。此外，在车身下部结构10中，在后横梁部34上形成有作为倾斜壁的前壁34F。因此，如图1所示，能够(在对后横梁部34的上下方向的弯曲进行抑制的同时)有效地使载荷从相互上下偏移的后EA部件20朝向下边梁36传递，以作为倾斜壁的轴力。以此方式，在本实施方式所涉及的车身下部结构10中，能够有效地将包括偏移碰撞和斜向碰撞在内的后面碰撞的载荷吸收、分散并传递至车身底部12。根据以上内容,在车身下部结构10中，能够在不设置侧梁和保险杠加强件这种框架部件(联杆部件)条件下，确保所需的能量吸收性能。由此，在确保对于后面碰撞安全的鲁棒性的同时，有助于降低汽车V的制造成本、以及使车辆轻量化。(由后悬架组件实现的作用效果)而且，此处，在车身下部结构10中，对后悬架单元86进行支承的、作为高刚性部件的悬架梁84以与车身底部12的下后部26面相合的状态而被固定在该车身底部12上。因此，车身底部12通过悬架梁84而被加固，从而有助于该车身底部12的刚性提高。尤其是，在车身下部结构10中，悬架梁84对后悬架单元86的包括下臂90、上臂92、减震器94、以及压缩螺旋弹簧96在内的整体进行支承。因此，来自后轮98的载荷通过悬架梁84而被支承。由此，与具备对例如减震器94的上端(车身侧)进行支承的滑柱塔形支撑等的比较例相比较，能够不需要对车身侧的加固，并且有助于汽车V的制造成本的进一步降低、以及进一步的轻量化。此外，由于在悬架梁84上组装有后悬架单元86，因此提高了后悬架单元86、即脚附近部件相对于车身(车身底部12)的组装精度、组装操作性。尤其是，在车身下部结构10中，后轮98、车轮电动机100、蓄电池102、P⑶104被一体地组装在悬架梁84上，从而构成了后悬架组件18。因此，车身下部结构10的主要的驱动系统均被支承在共用的悬架梁84上。由此，分别提高了构成这些驱动系统的部件相互间的组装位置精度、构成驱动系统的部件相互的搭配(包括机械连接、电连接)的操作性、及构成驱动系统的各个部件向车身的组装操作性。(改变例)另外，虽然在上述的实施方式中，例示了悬架梁50中的前EA部件16侧为较宽大的平坦面的示例，但是本发明并不限定于此。例如，也能够采用如图9或图10所示的那样的改变例。图9所示的第一改变例所涉及的50具备在正面观察时呈矩形框状的框状壁108，以取代在正面观察时呈矩形形状的前壁50F。前EA部件16的凸缘16F以跨全部外周的方式与框状壁108接触。在图10所示的第二改变例中，具备整体呈矩形框状的悬架梁110，以取代悬架梁50。另外，在图10中，省略了前悬架单元52的图示。在悬架梁110中，上横梁部110U、下横梁部110L、左右一对侧部IlOS分别由管状部件(管材)构成。上横梁部IlOU沿着车辆宽度方向而与车厢前壁下部24的上部24U线接触，下横梁部IlOL沿着车辆宽度方向而与车厢前壁下部24的下部24L接触。在本实施方式中，上横梁部110UU10L以横跨车辆宽度方向上的全长的方式，与车厢前壁下部24的上部24U、24L线接触。此外，在本实施方式中，由于与上横梁部IlOU相比下横梁部IlOL由大径的管材构成，因此上横梁部IlOU与下横梁部IlOL的在前后方向上的前端位置大致一致。另外，在车厢前壁下部24不具有高低差部24S的结构中，能够利用直径相同的管材来构成上横梁部IlOU和下横梁部110L。前EA部件16的凸缘16F以跨全部外周的方式而与以上所说明的悬架梁110接触。根据上述各个改变例所涉及的结构，也能够通过基本上与上述实施方式相同的结构而获得同样的作用效果。另外，虽然在上述的实施方式中，示出了在车身底部12的前后设置有载荷传递部件(悬架梁50、84)及冲击吸收部件(前EA部件16、20)的结构，但是本发明并不限定于此。例如，也可以采用仅在车身底部12的前侧及后侧中的一方应用了本发明的结构。此外，虽然在上述的实施方式中，例示了载荷传递部件为对悬架梁50、悬架梁84整体进行支承的悬架梁50、84的示例，但是本发明并不限定于此。例如也可以为悬架梁50、84仅对下臂60、90进行支承的结构，还可以采用悬架梁50、84对下臂60、90及上臂62、92进行支承的结构。此外例如，本发明的载荷传递部件也可以为独立于前悬架单元52、后悬架单元86的部件。另外，虽然在上述的实施方式中，例示了车身底部12、前EA部件16、后EA部件20由树脂材料构成的示例，但是本发明并不限定于此。例如，车身底部12、前EA部件16、后EA部件20中的一部分或全部也可以由金属等的材料构成，还可以由金属和树脂的复合材料等构成。另外，虽然在上述的实施方式中，例示了前EA部件16、后EA部件20呈具有前板16H、后板20E的箱形形状的示例，但是本发明并不限定于此。例如，也可以采用如下结构，即，在顶板16T与底板16B之间设置一个或者多个架设于一对侧板16S上的中间水平壁，以取代前板16H，此外，例如，也可以采用如下结构，S卩，设置在背面观察时架设在由顶板20T、底板20B、一对侧板20S形成的矩形形状框的对角上的“ X ”字板(交叉)，以取代后板20E。另外，也可以采用将这些中间水平壁和“ X ”字板作为加固肋，而与前板16H、后板20E —起进行设置的结构。此外，本发明并不限定于上述的实施方式和各个改变例，在不脱离主旨的范围内能够进行各种变形而实施。
权利要求
1.一种车身下部结构，具备: 车身底部，其上直立设置有立壁，所述立壁从地板部中的车辆前后方向上的两端起朝向车辆上下方向的上方直立设置； 载荷传递部件，其以车辆宽度方向为长度方向，并且以相对于至少一个所述立壁中的朝向车辆前后方向的外侧的面而面接触或沿着车辆宽度方向而线接触了的状态，被结合于所述车身底部； 冲击吸收部件，其以车辆宽度方向为长度方向，并且被结合于所述载荷传递部件中的、与所述车身底部侧在车辆前后方向上的相反侧。
2.如权利要求1所述的车身下部结构，其中， 所述载荷传递部件的至少一部分由悬架支承部件构成，所述悬架支承部件在车辆宽度方向的外端侧对悬架装 置的至少一部分进行支承，所述悬架装置对车轮进行悬架。
3.如权利要求2所述的车身下部结构，其中， 所述载荷传递部件为，以能够在对所述悬架装置整体进行支承的状态下安装于所述车身底部上的方式而构成的所述悬架支承部件。
4.如权利要求1至权利要求3中的任意一项所述的车身下部结构，其中， 在所述车身底部的地板部上，形成有以车辆前后方向为长度方向的前后框架部， 在所述车身底部中的所述立壁的至少车辆上下方向上的下端侧，形成有封闭截面部，所述封闭截面部以车辆宽度方向为长度方向，并且在车辆前后方向上的、设置有所述载荷传递部件及冲击吸收部件侧的端部处连接于所述前后框架部，且在从车辆宽度方向观察时呈封闭截面， 所述冲击吸收部件相对于所述前后框架部向车辆上下方向的上侧偏移配置， 所述封闭截面部及所述载荷传递部件中的至少一方具有倾斜部，所述倾斜部以车辆上下方向的下侧与上侧相比在车辆前后方向上位于所述前后框架部件侧的方式而倾斜。
全文摘要
本发明提供一种能够有效地将包括偏移碰撞和斜向碰撞在内的前面碰撞或后面碰撞的载荷吸收、分散并传递到车身底部的车身下部结构。所述车身下部结构具备车身底部(12)，其上直立设置有车厢前壁下部(24)、下后部(26)，所述车厢前壁下部(24)和所述下后部(26)从地板部(22)中的车辆前后方向上的两端起直立设置；悬架梁(50)，其以车辆宽度方向为长度方向，且以面接触于车厢前壁下部(24)的前表面的状态而被结合在车身底部(12)上；前EA部件(16)，其以车辆宽度方向为长度方向，且被结合在悬架梁(50)的前壁(50F)上。
文档编号B62D25/20GK103079937SQ20108006883
公开日2013年5月1日 申请日期2010年8月30日 优先权日2010年8月30日
发明者外山祥崇, 池田光希, 稻森茂, 关一裕, 岩本宏明, 小野匡弘, 前田翔 申请人:丰田自动车株式会社