专利名称：车身结构的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及具有被构造成吸收在碰撞过程中被施加的输入能量的侧梁构件和悬架支撑构件的车身结构。
背景技术：
在前端碰撞过程中，车身的前端将在车辆的纵向方向上塌陷。为了提高车身框架在前端碰撞过程中的能量吸收效率，传统已知发动机支撑结构被构造成使得在前端碰撞过程中侧梁构件经受轴向塌陷并且悬架支撑构件经受弯曲。例如，日本特开2006-290111号公报中公开了一种包括该传统的发动机支撑结构的车身结构。
发明内容
在诸如以上讨论的传统的发动机支撑结构中，悬架支撑构件的每个都总体上成形为在车辆的纵向方向上延伸的直杆。由于此直杆构造，悬架支撑构件不构造成在前端碰撞过程中被引发弯曲。因此，在前端碰撞过程中当力沿平面之外(out-of-plane)的方向(侧向)作用在侧梁构件上时，侧梁构件的轴向塌陷不能平稳地进行，并且甚至在悬架支撑构件已经经受弯曲之后，侧梁构件的轴向塌陷不会必要地持续。因此，在这种传统的发动机支撑结构的前端碰撞中，不总是可以通过侧梁构件的轴向塌陷来控制车身的减速率 (deceleration rate)(即，反作用力)，因此,车辆压溃量(crushing amount)将增加。就此问题设想了本发明的车身结构。本公开中提出的一个目的是提供一种车身结构，该车身结构能够在前端碰撞过程中如预期地控制车身的减速率，从而增加车身的减速率并将车辆压溃量保持在小量。鉴于已知技术的状态，本公开的一方面是提供一种车身结构，该车身结构大体上包括一对侧梁构件和一对悬架支撑构件。侧梁构件在车身结构的纵向方向上延伸并被构造成通过经受轴向塌陷而吸收在碰撞过程中在所述车身的纵向方向上施加的能量。悬架支撑构件被配置成平行于侧梁构件。悬架支撑构件起着支撑悬架连杆构件的作用，并被构造成在碰撞过程中弯曲。每个悬架支撑构件包括转动引发结构，该转动引发结构被构造成在碰撞过程中，当由碰撞施加的载荷输入等于或大于预定值时，转动引发结构引发悬架支撑构件的弯曲转动。
现在参考形成本原始公开的一部分的附图图1为根据一个示例性实施方式的具有前部车身结构的电动车辆的示意性侧向正视图；图2为根据示例性实施方式的图1中示出的前部车身结构的立体图；图3为根据示例性实施方式的图1和图2中示出的前部车身结构的侧向正视图；图4为根据第一实施方式的前部车身结构的构成根据示例性实施方式的反作用力承受结构的部分(例如，前侧梁构件和前悬架支撑构件)的立体图；图5为根据示例性实施方式的图1-4中示出的前部车身结构的前侧梁构件之一的立体图；图6为根据示例性实施方式的图1-5中示出的前部车身结构的横梁和前悬架支撑构件的截面形状的立体图；图7为根据示例性实施方式的图1-6中示出的前部车身结构的前悬架支撑构件的车身支撑部分的立体图；图8A为根据第一实施方式的图1-7中示出的前部车身结构的前悬架支撑构件的局部俯视图；图8B为根据示例性实施方式的图1-8A中示出的前部车身结构的前悬架支撑构件的局部侧向正视图；图9为前部车身结构的示意性侧向正视图，图中示出了响应于在前端碰撞过程中初始输入载荷被施加到示例性实施方式的前部车身结构所发生的初始反作用力承受动作；图10为前部车身结构的示意性侧向正视图，图中示出了响应于在前端碰撞过程中图9的输入载荷被进一步施加到示例性实施方式的前部车身结构所发生的前悬架支撑构件的弯曲动作；图11为前部车身结构的示意性侧向正视图，图中示出了当悬架支撑构件弯曲时所发生的车身支撑部分的变形动作；图12为前部车身结构的示意性侧向正视图，图中示出了由在前端碰撞过程中输入载荷输入到示例性实施方式的前部车身结构所导致的车辆压溃动作；图13为前部车身结构的示意性侧向正视图，图中示出了由在前端碰撞过程中输入载荷输入到根据示例性实施方式的前部车身结构所导致的仪表横梁的变形动作；图14为比较示例性实施方式的结构和根据比较例的结构的车辆压溃量与车身减速率特性的特性比较图表。
具体实施例方式现在将参考附图解释所选的实施方式。本领域技术人员将从本公开清楚地认识到，提供以下对实施方式的描述仅仅用于说明，而非用于限制由所附的权利要求书和它们的等同方案所限定的本发明的目的。首先参考图1，图示了根据一个示例性实施方式的前部车身结构。前部车身结构被构造成在碰撞过程中如预期地控制车身减速率，使得车身减速率增加并且车辆压溃量保持在小量。基本上，图1图示了使用了前部车身结构的电动车辆IWM-EV的示意性侧向正视图。在示例性实施方式中，电动车辆IWM-EV具有前轮1，前轮1设有轮毂2，轮毂2具有安装在轮毂2内的轮内马达3。对于该电动车辆IWM-EV，仪表板4将电动车辆IWM-EV的内部
5分隔为车室5和马达室6。马达室6典型地包括在马达室6内部的发动机和/或马达。然而，不必以发动机或马达被布置在马达室6的内部的方式配置传动系。因此，在这种情况下，前悬突(Overhang)FOH能够制造成比在前置发动机驱动的车辆或电动马达安装在发动机室中的电动车辆的情况中短很多。术语车辆的“悬突”是指车身向外突出超过车轮接触地面的接触中心点的部分。尤其地，术语前悬突是指车身的前端在向前方向上突出超过前轮的轴向中心线的量。另一方面，术语后悬突是指车身的后端在向后方向上突出超过后轮的轴向中心线的量。因此，这里公开的车身结构可以用于诸如后置发电机驱动车辆等车辆的后端。如图1和2所示，基本上，在示例性实施方式中，电动车辆IWM-EV的前部车身结构包括一对前侧梁构件7和一对前悬架支撑构件8。前侧梁构件7在马达室6的左侧和右侧被配置在车身的左侧位置和右侧位置。前侧梁构件7形成在车辆的纵向方向上延伸的车身框架的左侧部分和右侧部分。前侧梁构件7被构造并配置以通过经受轴向塌陷而在前端碰撞过程中起吸收被施加的能量的作用。如图1所示，该电动车辆IWM-EV具有框架部分，斜倾部分(diagonal or slanted portion)和水平部分。框架部分在对应于车室5的区域中被配置在车身的下部的位置，并形成车身框架的在车辆的纵向方向上从仪表板4向后延伸的一部分。斜倾部分从位于仪表板4处的框架部分的位置朝着车辆的内部倾斜地向上和向前延伸。水平部分从斜倾部分水平地向前延伸。本文所使用的术语“前侧梁构件”是指通过经受轴向塌陷而在前端碰撞过程中起吸收被施加的输入能量的作用的水平部分(即，前侧梁构件7)。如以下所讨论的那样，斜倾部分被称为起着在轴线方向上支撑前悬架支撑构件8的作用的侧梁延伸部。如图1中图解性地图示，前悬架支撑构件8在侧向正视图中大体上平行于前侧梁构件7。每个前悬架支撑构件8都起着支撑下连杆9的作用，同时每个前侧梁构件7都起着支撑上连杆10的作用。因此，将前轮1支撑在车身上的悬架是一种具有下连杆9和上连杆 10的双连杆型悬架，下连杆9和上连杆10是起悬架连接构件的作用。更具体地说，每个下连杆9都被支撑在一个相应的前悬架支撑构件8上，这形成了梯形框架的一部分，并且每个上连杆10被支撑在横向悬架构件11上，横向悬架构件11包括被固定于前悬架支撑构件8 并横跨前悬架支撑构件8的梁构件。前悬架支撑构件8被构造成在车身结构的纵向方向上施加载荷输入的前端碰撞过程中向下弯曲。由于电动车辆IWM-EV具有轮内马达3，所以悬架的不支撑在弹簧上的重量(unsprung weight)比电动马达配置在马达室6内的电动车辆稍高。现在将参考图2-8B解释根据第一实施方式的前部车身结构的更多细节。如图2 所示，仪表板4分隔车室5和马达室6。前侧梁构件7沿着马达室6的上部位置朝着车辆的前方延伸。前悬架支撑构件8像前侧梁构件7 —样从相同的基部但是是在比前侧梁构件7 低的位置朝着车辆的前方延伸。如图2所示，两个前侧梁构件7通过仪表横梁12、中央横梁13和第一前端横梁14 在车辆的宽度方向上联接在一起。仪表横梁12被固定于仪表板4。中央横梁13在仪表横梁12和第一前端横梁14之间的中途位置被固定于前侧梁构件7。第一前端横梁14被固定于前侧梁构件7的前自由端。如图2所示，前悬架支撑构件8还与悬架横梁15和一对连接构件16联接。悬架横梁15和连接构件16配置在前悬架支撑构件8的前端位置，以便形成梯形框架。悬架横梁15具有固定于悬架横梁15的一对压溃盒(crush box) 17。压溃盒17 从悬架横梁15朝着车辆的前方延伸。第二前端横梁18在车辆的宽度方向与压溃盒17的末端部分交叉连接。第一前端横梁14和第二前端横梁18在前端碰撞过程中起冲击力输入构件的作用。如图3所示，当从侧向正视图观察时，两个横梁14和18的前端面14a和18a 在车辆的纵向方向上被配置在相同的位置。如图3所示，在前端碰撞过程中，仪表横梁12起前侧梁构件7的主要反作用力承受结构的作用。类似地，如图4所示，每个前侧梁构件7都具有侧梁延伸部7a。侧梁延伸部7a从前侧梁构件7倾斜地延伸。每个侧梁延伸部7a都具有被设置为强化板的托架板 (outrigger panel) 19。托架板19形成前侧梁构件7的延伸的水平部分。在前端碰撞过程中，托架板19起前悬架支撑构件8的主要反作用力承受结构的一部分的作用。如图5所示，每个前侧梁构件7都具有多个压溃珠(crushing beads) 20。压溃珠 20被沿着每个前侧梁构件7的脊线设置，以便在前端碰撞过程中引发轴向塌陷。压溃珠20 的定位和形状被设置为适当的，以便实现根据预定的车辆减速率控制目标预先确定的车辆减速率。因此，压溃珠20形成前侧梁构件7的轴向塌陷结构。如图2和图6所示，中央横梁13被设置为形状强化构件，其起着防止前侧梁构件 7由于冲击力输入到前侧梁构件7而经受宽度方向上或侧向上的弯曲的作用。因此中央横梁13辅助以确保在前端碰撞过程中前侧梁构件7轴向塌陷。如图6所示，中央横梁13具有在底侧敞开的截面形状，使得它能够强化前侧梁构件7的形状而不阻碍前侧梁构件7的轴向塌陷变形。如图3和图9所示，每个前悬架支撑构件8都具有形成在后面的基部内的支撑孔。 销构件21以定向在车辆的竖直方向上的方式被插入到每个支撑孔中。以此方式，前悬架支撑构件8在它们的后端被安装到车身(例如，仪表板4，仪表横梁12和托架板19)。销构件 21构成将前悬架支撑构件8支撑于车身的车身支撑结构。如图3和图7所示，每个销构件 21都被配置成使得每个销构件21的上端都被支架22 (例如，上支撑表面)支撑并且每个销构件21的下端都被支柱23 (例如，下支撑表面)支撑。每个支架22具有封闭的截面形状。 每个支柱23具有在底侧敞开的敞开的截面形状。如图3和图7所示，每个支架22在仪表板4被强化板M强化的位置处被固定于仪表板4。如图3和图7所示，每个支柱23都被固定于托架板19并且起着限制销构件21的运动的作用，销构件21起着将前悬架支撑构件8 支撑在包括前侧梁构件7的车身框架上的作用。每个前悬架支撑构件8都具有转动引发结构，该转动引发结构被构造成在前端碰撞过程中，当前悬架支撑构件8受到超过预定值的载荷时，该转动引发结构引发前悬架支撑构件8在向下的方向上的弯曲转动。现在将解释该转动引发结构。参考图8A和图8B，每个前悬架支撑构件8都具有输入中心线Ll (输入中心轴线) 和车身支撑中心线L2(支撑中心轴线)。每个前悬架支撑构件8的中心线L 1和L2在车辆的竖直方向上以错开量M彼此错开。特别地，每个前悬架支撑构件8的输入中心线Ll都被定位在车身支撑中心线L2之上。然而，在从图8A观察的俯视图中，中心线Ll和L2彼此重合。前悬架支撑构件8的弯曲转动由与施加到前悬架支撑构件8的输入载荷和错开量M对应的弯矩(moment)引发。本文所使用的术语“输入中心线”或“输入中心轴线”是指在车辆的纵向方向上施加到前悬架支撑构件的冲击力的水平合成矢量。另一方面，本文所使用的术语“车身支撑中心线”或“支撑中心轴线”是指在车辆的纵向方向上延伸并在到车身的后安装点(例如，销构件21)处穿过悬架支撑构件的中心的水平线。参考图8A和图8B，每个前悬架支撑构件8都具有由压溃珠形成的弱区25。弱区 25(例如，压溃珠)被设置于每个前悬架支撑构件8的上面的期望发生弯曲的规定位置处。 换言之，每个悬架支撑构件的弱区25位于在规定位置引发弯曲的规定位置。弱区25构成每个前悬架支撑构件8的弯曲引发结构。参考图3，每个转动引发结构限定上表面转动轴线B。特别地，支架22关于施加于销构件21的载荷的支撑强度被设定为高强度，同时支柱23的支撑强度与每个支架22的支撑强度相比被设定成低强度。结果，上表面转动轴线B被设定成位于销构件21和支架22 之间的连接点。以此方式，在前端碰撞过程中引发前悬架支撑构件8的向下弯曲转动(箭头C方向)。现在将根据第一实施方式就以下要点解释车身结构的操作效果在碰撞过程中引发悬架支撑构件的弯曲的原因，在前端碰撞过程中输入能量吸收作用，以及车身减速率特性的比较。首先，将讨论在前端碰撞过程中在车身结构中引发前悬架支撑构件8的弯曲的原因。通过构造在碰撞过程中侧梁构件7和悬架支撑构件8中的一方经受轴向塌陷，并且侧梁构件7和悬架支撑构件8中的另一方经受弯曲，经受轴向塌陷的构件即使在经受弯曲的另一构件完成弯曲之后还能够持续控制反作用力。因此，理论上，侧梁构件和悬架支撑构件哪个被指派为起轴向塌陷构件的功能，哪个被指派为起弯曲构件的功能，这都是没有关系的。然而，为了减少在碰撞过程中施加到乘客的冲击载荷，有效的做法是，将车辆构造成使得在碰撞过程中输入到弯曲构件的初始输入比输入到轴向塌陷构件的初始输入大。因此， 通过将悬架支撑构件构造为弯曲构件，能够实现比侧梁构件被设置为弯曲构件的质量轻的结构，因为悬架支撑构件由于它相对于车室的关系能够被侧梁延伸部沿轴向方向支撑。然而，如果侧梁构件被设置为弯曲构件，则需要大程度地强化仪表板以抑制车室的变形，因为侧梁构件被仪表横梁沿弯曲方向支撑。因此，将增加车辆的质量。换言之，侧梁构件被支撑仪表板的结构沿弯曲方向(梁弯曲方向)支撑。因此，必须强化整个仪表板以便减少当发生大的输入被施加到侧梁构件时车室的变形量，因此质量的大幅增加是不可避免的。反之，由于来自悬架支撑构件的输入能够被车身框架(包括侧梁构件)沿轴线方向支撑，所以施加到悬架支撑构件的大的输入载荷能够被比较轻的强化物支撑。如以上所解释的，当在碰撞过程中载荷能够通过两个载荷路径，即，侧梁构件和悬架支撑构件传递时，将悬架支撑构件选定为经受弯曲的构件的原因有以下两个。首先，围绕悬架支撑构件的被固定至车身的部分的部分足够强壮，使得初始的反作用力能够增加而无需为车室增加大的强化物。其次，为了减少乘客的相对移动量，即，为了实现在较早的阶段的乘客抑制力，使用具有较大初始反作用力的构件作为弯曲构件是有利的。现在将讨论在前端碰撞过程中车身结构吸收输入能量的吸收作用。由于以上给出的原因，在根据第一实施方式的前部车身结构中，前侧梁构件7被构造成轴向塌陷构件并且前悬架支撑构件8被构造成弯曲构件。现在将就以下阶段解释根据第一实施方式的前部车身结构吸收输入能量的吸收作用初始输入阶段、弯曲引发阶段、车辆压溃结束阶段和转动引发阶段。
如图9所示，在前端碰撞的初始输入阶段过程中，当冲击力猛然增加时，初始反作用力由在车辆纵向方向上延伸的构件7和8承受，并且构件7和8通过经受轴向塌陷来吸收所施加的能量。这时，前侧梁构件7在比连接构件16朝前的部分经受主要的轴向塌陷， 并且前悬架支撑构件8主要地在压溃盒17处经受轴向塌陷。因此，当施加到前悬架支撑构件8的载荷输入由于施加的能量的吸收而低于预定值时，前悬架支撑构件8不弯曲并且能够以小的车辆压溃量实现大的车身减速率。然后，当传递到前悬架支撑构件8的载荷输入变得等于或大于预定值时，如图10 所示，设置于前悬架支撑构件8的转动引发结构引发前悬架支撑构件8的弯曲转动。结果， 前悬架支撑构件8可靠地开始经受弯曲，并且阻止平面之外的过大的力被施加到前侧梁构件7。另外，由于即使在前悬架支撑构件8的弯曲开始之后也引发弯曲转动，所以前侧梁构件7在整个塌陷过程中、即使在前悬架支撑构件8经受弯曲之后也持续经受轴向塌陷。因此，能够实现如下变形模式输入的能量在该模式中以与前侧梁构件7的轴向塌陷对应的小的车辆压溃量被高效地吸收，使得当前悬架支撑构件8开始弯曲时导致的车身减速率的下降能够被保持在小的下降量。在前悬架支撑构件8由于增加的车辆压溃量而弯曲并且变形模式被建立之后，车辆减速率再次增加，其中前侧梁构件7在该模式中经受轴向塌陷并以小的车辆压溃量高效地吸收输入的能量。当输入的能量被大体上吸收之后，车辆减速率再次减小。如图12所示， 当输入的能量被完全吸收之后，车辆的压溃结束。仪表横梁12通过以图13中所示的弯曲模式沿弯曲方向支撑前侧梁构件7来抑制车室5的变形。侧梁延伸部7a还通过沿图13中箭头D所示的弯曲方向支撑前侧梁构件7来抑制车室5的变形。在弯曲转动引发阶段，转动引发结构引发前悬架支撑构件8的弯曲转动。现在将解释关于前悬架支撑构件8的弯曲转动引发作用。由于转动引发结构中的错开量M，前悬架支撑构件8对车身支撑结构施加的弯矩的方向是确定的，并且能够使前悬架支撑构件8以稳定的方式弯曲。转动引发结构的弱区25使得能够控制弯曲位置。因此，通过使用错开量 M和弱区25两者，前悬架支撑构件8在前端碰撞中所展现的变形模式能够以可靠的方式被控制，并且车身减速率能够如预期地减少。还通过前悬架支撑构件8的绕转动引发结构的上表面转动轴线B的转动而引发前悬架支撑构件8的弯曲。支架22的相对于施加到销构件21的载荷的支撑强度被设定为高， 并且支柱23的支撑强度与支架22的支撑强度相比被设定为低。结果，如图11所示，支柱 23在底面侧首先变形并塌陷，并且前悬架支撑构件8的后端部分撞击托架板19。然后，如图10所示，引发前悬架支撑构件8的向下的弯曲转动，使得前悬架支撑构件8绕上表面转动轴线B转动，该上表面转动轴线B位于销构件21和支架22连接的部分。此弯曲转动由于至少以下三个原因是有用的。首先，前悬架支撑构件8在前端碰撞过程中展现的变形模式能够以可靠的方式控制，并且车身减速率能够如预期地减少。第二，由于前悬架支撑构件 8不容易穿透到车室5的内部，所以能够减少车室5在碰撞过程中经受的变形量。第三，因为随着前悬架支撑构件8的弯曲，安装于前悬架支撑构件8上的部件被弓I到车辆下方，所以能够减少车室5的变形量。现在将根据第一实施方式的车身结构的车身减速率特性和比较例的车身结构的车身减速率特性进行比较，比较例中的前悬架支撑构件不具有根据第一实施方式的转动引发结构。类似于第一实施方式，比较例被构造成在前端碰撞中，前侧梁构件起轴向塌陷构件的作用并且前悬架支撑构件起弯曲构件的作用。在比较例中，前悬架支撑构件的弯曲的开始和持续并不能可靠地进行，因为如果平面之外的力作用在前侧梁构件上，则前侧梁构件的轴向塌陷并不能平稳地进行。此外，在前悬架支撑构件完成弯曲之后，前侧梁构件不必持续地经受轴向塌陷。因此，在前端碰撞过程中，车身反作用力不能被维持在规定值以上， 并且不能控制车身减速率(即，反作用力)。因此，车身减速率经受快速下降，如图14中的点A’所示。结果，如由图14中的单点划线图示的特性所表示的那样，车辆压溃量大幅增加并且车辆压溃量的增加使得必须使用更长的前悬突。反之，利用根据第一实施方式的前部车身结构，在前端碰撞中，前侧梁构件7起着轴向塌陷构件的作用，前悬架支撑构件8起着弯曲构件的作用，前悬架支撑构件8具有转动引发结构。因此，根据实施方式的结构能够获得如图14所示的车辆减速率特性。现在将就4个连续区间解释通过利用实施方式的结构而获得的车辆减速率特性。 第一区间El—直持续到车身车减速率达到峰值并起着这样的一个区间的作用，在此区间中乘客抑制力在较早的阶段被增加。下一个区间E2 —直持续到车身减速率达到最小值并起着这样的一个区间的作用，在此区间中所述结构抑制了由于车辆和乘客之间的速度差引起的乘客的相对运动量。换言之，在此区间中，减速率因为前悬架支撑构件8弯曲而减少。 下一个区间E3 —直持续到车身减速率达到另一个峰值并起着这样的一个区间的作用，在此区间中，所述结构在已经减小车辆和乘客之间的相对速度之后抑制乘客的相对运动量。 最后的区间E4从车身的减速率在峰值时跨越到减速率为零，并起着这样的一个区间的作用，在此区间中由前端碰撞弓I起的车辆压溃终止。此车身减速率控制的目的是在早期抑制乘客并且减少乘客和车辆之间的相对运动量。利用根据第一实施方式的前部车身结构，在前端碰撞过程中，因为前侧梁构件7持续经受轴向塌陷，所以能够维持等于或大于规定值的车身反作用力。因此，如图14中的点A所示，在车辆被压溃的过程中所达到的最小的车身减速率能够被控制成比比较例的高。结果， 在碰撞过程中，和比较例相比，由于控制了车身减速率(即，反作用力)，车辆以大的减速率被压溃，并且能够(以车辆压溃量的减少量ΔΕ)减少车辆压溃量。利用第一实施方式，配备有轮内马达的电动车辆IWM-EV能够被设计成具有非常短的前悬突，因为此电动车辆不需要在发动机室或马达室内配置传动系。因为根据实施方式1的前部车身结构能够减少车辆压溃量，因此它非常适合于在这种电动车辆IWM-EV中使用。现在将解释第一实施方式的前部车身结构的效果。根据第一方面，车身结构包括一对侧梁构件和具有转动引发结构的一对悬架支撑构件，侧梁构件(例如，前侧梁构件7)被配置在车身的左侧位置和右侧位置并形成车身框架的在车辆的纵向方向上延伸的一部分，以通过经受轴向塌陷而吸收在碰撞过程中施加的能量。悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)被配置成平行于侧梁构件(例如，前侧梁构件7)。悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)起着支撑悬架连杆构件(例如下连杆9和上连杆10)的作用，并被构造成在碰撞过程中弯曲。转动引发结构(例如，错开量M，销构件 21，弱区25和上表面转动轴线B)被设置于悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)，并且起着在碰撞过程中如果所施加的载荷输入等于或大于预定值则引发悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的弯曲转动的作用。结果，车身减速率(反作用力)在碰撞过程中能够被如预期地控制，使得车身减速率增加并且车辆压溃量被保持在小量。根据第二方面，在前述转动引发结构中，悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8) 的输入中心线Ll和相同的悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的车身支撑中心线L2 在车辆的竖直方向上彼此错开，使得悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的弯曲转动由与错开量M和施加到悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的输入载荷对应的弯矩引发。除以上所述的效果之外，该结构设定悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)对车身支撑结构施加的弯矩的方向，并使得悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)能够以稳定的方式弯曲。根据第三方面，弱区25设置于每个悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)上期望发生弯曲的规定位置处。结果，除了以上解释的效果外，悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的弯曲位置能够被控制在期望发生弯曲的规定位置。根据第四方面，在前述转动引发结构中，每个悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)被支撑在沿着车辆的竖直方向配置的销构件21上，并且销构件21被保持在固定于车身的上支撑表面(例如，支架22)和固定于车身的下支撑表面(例如，支柱23)之间。转动引发结构通过在销构件21的销构件21连接至上支撑表面(例如，支架22)处的部分处建立转动轴线(例如，上表面转动轴线B)，而引发悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的沿车辆的向下方向的弯曲转动。因此，除以上所述的效果之外，悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)被引发绕上表面转动轴线B的向下的弯曲。结果，悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)的变形模式能够被可靠地控制，并且能够减少车室5的变形量。根据第五方面，上支撑表面包括具有封闭的截面形状的支架22，并且下支撑表面包括具有在底侧敞开的截面形状的支柱23。因此，除以上所述的效果外，在支架22和支柱 23之间能够建立支撑强度差。结果，能够以可靠地方式预先设定悬架支撑构件(例如，前悬架支撑构件8)将在向下方向上经受弯曲转动所围绕的转动轴线(例如，上表面转动轴线 B)。尽管到此为止基于第一实施方式解释了车身结构，但是具体的构造特征并不限于第一实施方式的那些特征。在不脱离由权利要求书所限定的本发明的范围内，能够进行各种设计改变和添加。在第一实施方式中，偏离量M、弱区25和上表面转动轴线B被设置为用于引发前悬架支撑构件的弯曲转动的三个转动引发结构的实施例。然而，只使用三个结构中的两个或者只使用三个结构中的一个都是可以接受的。使用除以上解释的三个结构之外的结构也是可以接受的，只要这些结构可用于引发弯曲转动即可。简而言之，车身结构并不限于第一实施方式表示的结构，只要当在碰撞过程中发生载荷输入超过预定值时转动引发结构引发悬架支撑构件的弯曲转动即可。第一实施方式介绍了车身结构被应用于构造成在前端碰撞过程中吸收输入能量的前部车身结构的实施例。然而，车身结构也能够被应用于构造成在后端碰撞过程中吸收输入能量的后部车身结构。当如此应用时，车身结构使得后悬突能够被缩短。尽管第一实施方式介绍了车身结构被应用于配备有轮内马达的电动车辆的实施例，车身结构也能够被应用于燃料电池车辆、混合动力车辆和在马达室内配有电动马达的电动车辆、或其它类型的电动车辆。车身结构还能够被用于具有汽油发动机、柴油发动机或作为驱动源的其它发动机的车辆。在理解车身结构的范围时，以单数使用的“零件”、“部件”、“区”、“构件”或“元件”能够具有单件或多件的两层意思。本文中还被用于描述上述实施方式的以下方向术语 “前”、“后”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“下方”和“横向”以及其它任何类似的方向术语均是指配备有车身结构的车辆的那些方向。因此，这些术语，当被用于描述本发明时，应当参照配备有车身结构的车辆来理解。本文使用的诸如“大体上”、“约”和“近似”等程度术语的意思是所修饰的术语的偏差的合理量，使得最终结果没有显著变化。因此，根据本发明的实施方式的前述描述仅仅用于说明，而非用于限制由所附的权利要求书和他们的等同方案所限定的本发明的目的。
权利要求
1.一种车身结构，其包括一对侧梁构件，其在所述车身结构的纵向方向上延伸并被构造成通过经受轴向塌陷而吸收在碰撞过程中在所述车身结构的纵向方向上施加的能量；以及一对悬架支撑构件，其被配置成平行于所述侧梁构件，所述悬架支撑构件起着支撑悬架连杆构件的作用，并被构造成在碰撞过程中弯曲；以及每个所述悬架支撑构件均包括转动引发结构，所述转动引发结构被构造成在碰撞过程中，当由所述碰撞施加的载荷输入等于或大于预定值时，所述转动引发结构引发所述悬架支撑构件的弯曲转动。
2.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，每个所述悬架支撑构件均包括支撑中心线和输入中心线，所述输入中心线与对应的所述悬架支撑构件的所述支撑中心线错开一错开量，以及所述转动引发结构相对于所述悬架支撑构件被构造成通过与所述错开量和施加到所述悬架支撑构件的输入载荷对应的弯矩在每个所述悬架支撑构件中引发弯曲转动。
3.根据权利要求1所述的车身结构，其特征在于，每个所述悬架支撑构件均包括处于规定位置的弱区，所述弱区在所述规定位置处引发弯曲。
4.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于，每个所述转动引发结构均包括销构件，所述销构件在所述车辆的竖直方向上延伸并被保持在固定于所述车身的上支撑表面和固定于所述车身的下支撑表面之间，每个所述销构件均在该销构件连接至所述上支撑表面的位置处建立转动轴线，以引发所述悬架支撑构件的在所述车辆的向下方向上的弯曲转动。
5.根据权利要求4所述的车身结构，其特征在于，所述上支撑表面包括具有封闭的截面形状的支架构件，以及所述下支撑表面包括具有在底侧敞开的截面形状的支柱。
6.根据权利要求2所述的车身结构，其特征在于，每个所述悬架支撑构件均包括处于规定位置的弱区，所述弱区在所述规定位置处弓I发弯曲。
7.根据权利要求6所述的车身结构，其特征在于，每个所述转动引发结构均包括销构件，该销构件在所述车辆的竖直方向上延伸并被保持在固定于所述车身的上支撑表面和固定于所述车身的下支撑表面之间，每个所述销构件均在该销构件连接至所述上支撑表面的位置处建立转动轴线，以引发所述悬架支撑构件的在所述车辆的向下方向上的弯曲转动。
8.根据权利要求7所述的车身结构，其特征在于，所述上支撑表面包括具有封闭的截面形状的支架构件，以及所述下支撑表面包括具有在底侧敞开的截面形状的支柱。
9.根据权利要求3所述的车身结构，其特征在于，每个所述转动引发结构均包括销构件，该销构件在所述车辆的竖直方向上延伸并被保持在固定于所述车身的上支撑表面和固定于所述车身的下支撑表面之间，每个所述销构件均在该销构件连接至所述上支撑表面的位置处建立转动轴线，以引发所述悬架支撑构件的在所述车辆的向下方向上的弯曲转动。
10.根据权利要求9所述的车身结构，其特征在于， 所述上支撑表面包括具有封闭的截面形状的支架构件，以及所述下支撑表面包括具有在底侧敞开的截面形状的支柱。
全文摘要
本发明提供了一种车身结构，其大体上包括一对侧梁构件和一对悬架支撑构件。侧梁构件在车身结构的纵向方向上延伸并被构造成通过经受轴向塌陷而吸收在碰撞过程中在所述车身结构的纵向方向上施加的能量。悬架支撑构件被配置成平行于侧梁构件。悬架支撑构件起着支撑悬架连杆构件的作用，并被构造成在碰撞过程中弯曲。每个悬架支撑构件包括转动引发结构，该转动引发结构被构造成在碰撞过程中，当由碰撞施加的载荷输入等于或大于预定值时，转动引发结构引发悬架支撑构件的弯曲转动。
文档编号B62D21/15GK102381357SQ20111022618
公开日2012年3月21日 申请日期2011年8月8日 优先权日2010年8月25日
发明者加藤隆造, 国岛真一, 菊池贵弘 申请人:日产自动车株式会社