本发明涉及一种车身结构。
背景技术:
现有技术中,已知一种车身结构,其具有在车身前部沿车身前后方向延伸的前侧车架和副车架,该副车架被配置在前侧车架的下方,并且用于支承引擎、变速器和悬架等。在上述车身结构中,副车架构成为当车辆发生前方碰撞时落下。据此,避免副车架和被配置在副车架的前方的动力传动系统发生干涉而影响车厢空间。
例如,专利文献1具有将副车架连接于前侧车架的被安装部的连接机构,连接机构包含有以包围形成于被安装部的开口的方式设置的螺母以及经由所述开口与螺母螺纹连接的螺栓,并且在被安装部中的所述开口的边缘形成有切口。
在专利文献2中,在前侧车架的后端部和通道架的前端部之间配置有用于紧固副车架的后紧固部的紧固基座支架,在紧固基座支架上形成有龟裂促进孔。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本发明专利授权公报特许第5278105号
专利文献2:日本发明专利授权公报特许第5460684号
然而,在专利文献1中,为了以规定的载荷使副车架脱离,需要确定切口的配置位置,如螺母的固定位置以及切口的顶部的形成位置在周向上的位置关系等。
在专利文献2中,需要确定龟裂促进孔的配置位置,如紧固孔的中心和龟裂促进孔间的分隔距离等。
因此,在这些专利文献1和专利文献2中,副车架的安装结构变得复杂,在发生前方碰撞时难以使副车架容易脱落。
技术实现要素:
因此,本发明的目的在于,在具有副车架的车身结构中,当发生车辆碰撞时使副车架容易脱落。
作为上述问题的解决方案,技术方案1所记载的发明的特征在于,车身结构(例如,实施方式中的车身结构1)具有:基架(baseframe)(例如,实施方式中的基架10),其被配置在车身前后方向的中央;副车架(例如,实施方式中的副车架30),其在车身前后方向上被配置在所述基架的一方侧,并且被配置在沿车身前后方向延伸的侧车架(例如,实施方式中的前侧车架20)的下方;连接部件(例如,实施方式中的连接部件50),其连接所述基架和所述侧车架;以及固定部件(例如,实施方式中的固定部件60),其固定所述连接部件和所述副车架。在所述基架上形成有从下方抵接于所述连接部件的抵接壁(例如,实施方式中的抵接壁15),在所述抵接壁上形成有沿上下方向开口的开口部(例如,实施方式中的开口部15h),在所述副车架中的所述基架侧的端部形成有从下方与所述抵接壁相向的相向部(例如,实施方式中的相向部35a)。所述固定部件穿过所述开口部结合于所述连接部件和所述相向部。
技术方案2所记载的发明的特征在于,所述固定部件具有:筒状的轴套(例如,实施方式中的轴套61),其结合于所述副车架,并且在所述开口部的内侧抵接于所述连接部件;以及螺栓(例如,实施方式中的螺栓62)和螺母(例如,实施方式中的螺母63),其经由所述轴套来固定所述连接部件和所述相向部。
技术方案3所记载的发明的特征在于,所述连接部件具有:底壁(例如,实施方式中的底壁51),其从上方抵接于所述抵接壁;以及周壁(例如,实施方式中的周壁52),其与所述底壁分体形成。
技术方案4所记载的发明的特征在于,所述基架具有重叠部(例如,实施方式中的重叠部17),该重叠部在所述周壁的厚度方向上与所述周壁重叠。
技术方案5所记载的发明的特征在于,还具有:通道横梁(例如,实施方式中的通道横梁6),其支承底板(例如,实施方式中的底板4)的车宽方向中央的通道部(例如,实施方式中的通道部4a),并且从车身前后方向观察呈倒u字状。所述周壁具有连接凹部(例如,实施方式中的连接凹部55a),该连接凹部以向车宽方向内侧凹进并沿所述通道横梁的车宽方向外侧部的方式延伸,并且连接于所述通道横梁。
技术方案6所记载的发明的特征在于,所述周壁具有棱线部(例如,实施方式中的53a),该棱线部与所述侧车架的棱线(例如,实施方式中的棱线20a)连续,并且向所述周壁的内侧凹进。
技术方案7所记载的发明的特征在于,所述基架具有倾斜面(例如,实施方式中的前倾斜面12a),该倾斜面以所述抵接壁的外周缘(例如,实施方式中的抵接壁15的后端15e)为起点,在车身前后方向上以越朝向中央越位于下方的方式倾斜。
技术方案8所记载的发明的特征在于,在所述基架上设置有纵壁(例如,实施方式中的纵壁19),该纵壁从所述倾斜面的与所述抵接壁相反侧的部分向上方突出。
技术方案9所记载的发明的特征在于,在车身前后方向上,在所述连接部件的与所述基架相反侧的所述副车架和所述侧车架之间,设置有支承悬架的下臂(例如,实施方式中的下臂70)的下臂支承部(例如,实施方式中的下臂支承部71)。
技术方案10所记载的发明的特征在于,所述副车架具有:第一连接部(例如,实施方式中的第一连接部41),其在车身前后方向上连接于所述侧车架的与所述基架相反侧的端部;第二连接部(例如,实施方式中的第二连接部42),其在所述第一连接部和所述相向部之间连接于所述侧车架;以及弯曲部(例如,实施方式中的弯曲部43),其在所述第一连接部和所述第二连接部之间向下方弯曲。
根据技术方案1所记载的发明,在基架上形成有从下方抵接于连接部件的抵接壁,在抵接壁上形成有沿上下方向开口的开口部,在副车架中的基架侧的端部形成有从下方与抵接壁相向的相向部,固定部件穿过开口部结合于连接部件和相向部。据此,能够发挥以下的效果。以下,将车辆在车身前后方向上发生碰撞时称为“车辆碰撞时”。当发生车辆碰撞时,若对相向部施加朝向下方的载荷,则连接部件被抵接壁(具体而言,开口部的外周部)挤压。此时,朝向上方的反作用力作用于连接部件。因此,应力沿开口部的周缘集中于连接部件。据此,连接部件在开口部的内侧发生龟裂而断裂。于是,连接部件的断裂部与固定部件一起穿过开口部而落下。因此,当车辆碰撞时能够使副车架容易脱落。
根据技术方案2所记载的发明,固定部件具有:筒状的轴套,其结合于副车架,并且在开口部的内侧抵接于连接部件;以及螺栓和螺母,其经由轴套来固定连接部件和相向部。据此,能够发挥以下的效果。由于能够在连接部件和相向部之间夹持轴套,使相向部远离开口部,因此,应力易于沿开口部的周缘集中于连接部件。因此,能够使连接部件容易断裂。另外,固定部件可以采用作为通用零部件的轴套、螺栓和螺母,因此能够简化副车架的固定结构。
根据技术方案3所记载的发明,连接部件具有:底壁,其从上方抵接于抵接壁;以及周壁,其与底壁分体形成。据此,能够发挥以下的效果。由于能够由彼此不同的材料和厚度形成底壁和周壁,因此,能够提高与要求规格对应的设计的自由度。例如,从使连接部件容易断裂的观点出发,可以由强度低的材料形成底壁。另一方面,从提高副车架的支承刚性的观点出发,可以增大底壁的板厚。
根据技术方案4所记载的发明,基架具有在周壁的厚度方向上与周壁重叠的重叠部。据此,可以由重叠部来确保刚性,因此能够缩小周壁的板厚,实现轻量化。
根据技术方案5所记载的发明,周壁具有连接凹部,该连接凹部以向车宽方向内侧凹进并沿通道横梁的车宽方向外侧部的方式延伸,并且与通道横梁连接。据此,能够发挥以下的效果。由于能够经由连接凹部由通道横梁来承受从副车架施加的载荷,因此能够提高副车架安装部(例如,相向部和连接部件等)的周围的刚性。
根据技术方案6所记载的发明,周壁具有棱线部,该棱线部与侧车架的棱线连续,并且向周壁的内侧凹进。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时(包含偏置碰撞),能够使从侧车架施加的载荷从侧车架的棱线经由周壁的棱线部而传递至基架。
根据技术方案7所记载的发明,基架具有倾斜面,该倾斜面以抵接壁的外周缘为起点,在车身前后方向上以越朝向中央越位于下方的方式倾斜。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时,由于能够使相向部与倾斜面接触,并且使其沿倾斜面向下方滑动,因此,易于对相向部施加朝向下方的载荷。因此,能够使连接部件容易断裂。
根据技术方案8所记载的发明,在基架上设置有纵壁,该纵壁从倾斜面的与抵接壁相反侧的部分向上方突出。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时,能够使相向部沿倾斜面向下方滑动之后,根据“杠杆原理”,以纵壁的下端为支点,使副车架向下方旋转。因此,能够使朝向下方的载荷有效地发生于固定部件。因此,能够使连接部件的断裂更容易。
根据技术方案9所记载的发明,在车身前后方向上,在连接部件的与基架相反侧的副车架和侧车架之间,设置有支承悬架的下臂的下臂支承部。据此,能够发挥以下的效果。能够提高下臂的设计自由度,并且在车身前后方向上在基架的一方侧的端部配置连接部件。
根据技术方案10所记载的发明,副车架具有:第一连接部,其在车身前后方向上连接于侧车架的与基架相反侧的端部;第二连接部,其在第一连接部和相向部之间连接于侧车架;以及弯曲部,其在第一连接部和第二连接部之间向下方弯曲。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时,副车架以弯曲部为起点而向下方弯曲,因此,根据“杠杆原理”,能够以弯曲部为支点,使副车架向下方旋转。因此,能够使朝向下方的载荷有效地发生于固定部件。因此,能够使连接部件更容易断裂。
附图说明
图1是从斜下方来观察本发明的实施方式所涉及的车身结构的立体图。
图2是表示在拆下副车架的状态下,从斜下方来观察通道横梁的周围结构的立体图。
图3是从斜下方来观察副车架和连接部件的连接结构的剖视立体图。
图4是表示基架和连接部件的连接结构的仰视图。
图5是表示副车架和前侧车架的连接结构的侧视图。
图6是表示下臂支承部的仰视图。
图7是用于说明副车架基于基架中的开口部的作用而落下的图。
图8是接着图7的、用于说明副车架落下的图。
图9是用于说明连接部件基于基架中的前倾斜面和纵壁的作用而断裂的图。
附图标记说明
1:车身结构;4:底板;4a:通道部;6:通道横梁;6a:通道横梁的车宽方向外侧部;10:基架;12a:前倾斜面(倾斜面);15:抵接壁;15e:抵接壁的后端(抵接壁的外周缘);15h:开口部;17:重叠部;19:纵壁;20:前侧车架(侧车架);20a:棱线;30:副车架;35a:相向部;41:第一连接部;42:第二连接部;43:弯曲部;50:连接部件;51:底壁;52:周壁;53a:棱线部;55a:连接凹部;60:固定部件;61:轴套;62:螺栓;63:螺母;70:下臂;71:下臂支承部。
具体实施方式
下面,参照附图,对本发明的实施方式进行说明。在本发明的实施方式中,列举对车辆的前部侧适用车身结构的例子进行说明。只要没有特别的记载,以下的说明中的前后左右等朝向与所适用的车辆的朝向相同。另外,在以下的说明中使用的图中适当位置,示出表示车辆前方的箭头fr,表示车辆左方的箭头lh,表示车辆上方的箭头up。
<车身结构>
图1是从斜下方来观察车身结构1的立体图。在图1中,主要表示车身结构1中的车辆前部的骨架。
如图1所示,车身结构1具有:基架10,其被配置在车身前后方向的中央;左右一对前侧车架20(侧车架),其位于车辆的前方、且被配置在车宽方向两侧,并且沿车身前后方向延伸;副车架30,其被配置在基架10的前侧,并且被配置在前侧车架20的下方;连接部件50,其连接基架10和前侧车架20;以及固定部件60,其固定连接部件50和副车架30。
同时参照图1和图2,车身结构1还具有:仪表板下构件5,其划分车厢2和其前方的发动机室3;以及通道横梁6,其支承面向车厢2内的底板4的车宽方向中央的通道部4a,并且从车身前后方向来观察呈倒u字状。
另外,图中附图标记7表示加强构件7,该加强构件7沿车宽方向延伸,并且具有结合于仪表板下构件5的前下部的凸缘部。
<基架>
如图1所示,基架10具有:左右一对底板车架11,其被配置在前侧车架20的后侧且被配置在车宽方向两侧,并且沿车身前后方向延伸;左右一对中央车架12,其被配置在左右底板车架11的车宽方向之间,并且沿车身前后方向延伸;左右一对侧梁13,其与左右底板车架11相比被配置为更靠车宽方向外侧(具体而言,基架10的车宽方向外侧端)的位置,并且沿车身前后方向延伸。
底板车架11和中央车架12呈向上方敞开的u字状截面。侧梁13呈向车宽方向内侧敞开的u字状截面。在底板车架11和中央车架12的敞开截面的上部,分别形成有接合于底板4和仪表板下构件5的下表面的凸缘部11f、12f。据此,底板车架11和中央车架12构成沿车身前后方向延伸的连续的闭合截面。
同时参照图3和图4,在中央车架12的前端部形成有:抵接壁15,其从下方抵接于连接部件50;侧壁16,其与抵接壁15相连,并且从前方和车宽方向内侧抵接于连接部件50。抵接壁15在上下方向上具有厚度,并且具有实质上沿水平方向延伸的形状。
在抵接壁15上,形成沿上下方向开口的开口部15h。在图4的俯视图中,开口部15h位于抵接壁15的前后方向中央且车宽方向中央。在图4的俯视图中,开口部15h呈比固定部件60中螺母63的座部63b的外径大的圆形。
如图3所示,中央车架12具有:前倾斜面12a,其以抵接壁15的外周缘(即后端15e)为起点,在车身前后方向上以越朝向中央(即越朝向后侧)越位于下方的方式倾斜;水平面12b,其与前倾斜面12a相连,并且实质上呈水平而沿车身前后方向延伸;以及后倾斜面12c,其与水平面12b相连,并且向后上方倾斜延伸。在此,前倾斜面12a相当于权利要求所记载的“倾斜面”。前倾斜面12a与抵接壁15的后端15e相连,并且从抵接壁15的后端15e到水平面12b的前端,以越靠后侧越位于下方的方式平缓地倾斜延伸。
如图4所示,中央车架12具有重叠部17,该重叠部17在连接部件50的周壁52的厚度方向上与周壁52重叠。重叠部17具有:内重叠部17a,其与中央车架12在车宽方向内侧的凸缘部12f的前端相连,并且以沿周壁52中的内侧壁部55的外表面的方式延伸;以及外重叠部17b,其与中央车架12在车宽方向外侧的凸缘部12f的前端相连,并且以沿周壁52上的后壁部54的外表面的方式延伸。
如图3所示,在中央车架12上连接有加强板18,该加强板18以沿前倾斜面12a、水平面12b和后倾斜面12c的方式延伸,并且呈沿中央车架12的内周壁面的板状。加强板18的前端向后下方远离抵接壁15的后端15e。具体而言,加强板18的前端位于比前倾斜面12a的前后中间部稍靠前方、且比前倾斜面12a的上下中间部稍靠上方的位置。
在中央车架12上设置有纵壁19,该纵壁19从前倾斜面12a的与抵接壁15相反侧的部分(即前倾斜面12a的后侧的部分)向上方突出。纵壁19被配置在中央车架12上的水平面12b的前后中间部的上方。在图3的截面图中,纵壁19呈l字状。纵壁19具有:下壁部19a,其从上方抵接于加强板18的下壁(即,加强板18中在上下方向上重叠于水平面12b的部分)并结合于加强板18;以及立起壁部19b,其与下壁部19a相连,并且从下壁部19a的前端向上方立起。
<前侧车架>
在图5的侧视图中,前侧车架20具有:前侧车架主体21,其从车辆前方向后方实质上呈水平延伸;以及前侧车架后端部22,其与前侧车架主体21相连,并且以从前侧车架主体21的后端朝向基架10的前端部越靠后侧越位于下方的方式倾斜延伸。
同时参照图1和图2,在左右前侧车架主体21的前端部,安装有前隔板的在车宽方向上的两侧部,该前隔板用于支承未图示的散热器。前侧车架主体21具有呈矩形截面的闭合截面结构。前侧车架后端部22呈向上方敞开的u字状截面。在前侧车架后端部22的敞开截面的上部,形成有接合于底板4和仪表板下构件5的下表面的凸缘部22f。据此,前侧车架后端部22构成沿车身前后方向连续的闭合截面。
前侧车架后端部22的后端部向后方延伸并结合于底板车架11的前端部。另外,前侧车架后端部22的车宽方向外侧部经由呈向上方敞开的u字状截面的框架部件即外伸叉架23,连接于侧梁13的前端部。在前侧车架后端部22的前后中间部的下端部,形成有沿上下方向开口的、在俯视图中呈圆形的通孔22h。
<副车架>
如图1所示,副车架30呈井格状。副车架30具有:副车架主体31,其呈沿车宽方向延伸的扁平形状;左右一对纵梁32,其被配置在车宽方向两侧,并且从副车架主体31的前端且车宽方向两侧部呈扩展状向前侧延伸;前横梁33,其以横跨左右纵梁32的前部之间的方式沿车宽方向延伸;以及左右一对连接支承件34,其被配置在车宽方向两侧,并且从副车架主体31的车宽方向两侧部向后侧突出。
例如,副车架主体31由铝合金等来铸造。在副车架主体31的后部且车宽方向中央,形成有在上下方向上开口且沿车宽方向延伸的长孔31h。如图6所示,在副车架主体31上形成有多个加强筋31a。据此,能够提高副车架主体31的轻量化和刚性。
如图1所示,左右纵梁32由轻合金或钢等冲压成形。左右纵梁32以在车身前后方向上越靠后侧越位于车宽方向内侧的方式,沿车身前后方向平缓地倾斜延伸。
前横梁33呈向后方敞开(即向前方形成凸状)的平缓的u字状且沿车宽方向延伸。前横梁33的车宽方向两端部结合于左右纵梁32的前部下表面。
左右连接支承件34位于副车架30中的基架10侧的端部(即,后端部)。如图3所示,在左右连接支承件34上,形成有从下方与中央车架12的抵接壁15相向的相向部35a。
同时参照图1和图3,连接支承件34具有沿车身前后方向延伸的中空结构。连接支承件34具有:顶板部35,其与副车架主体31的车宽方向两侧部的上端相连,并且沿车身前后方向延伸;底板部36,其与副车架主体31的车宽方向两侧部的下端相连,并且向下方远离顶板部35,且沿车身前后方向延伸;以及侧板部37,其以与顶板部35和底板部36的外周缘相连的方式沿车身前后方向且上下方向延伸。
顶板部35向下方远离中央车架12的下表面。顶板部35以沿中央车架12的抵接壁15、前倾斜面12a和水平面12b延伸的方式,在车身前后方向上平缓地倾斜延伸。在顶板部35的后端部形成有弯曲壁部35b,该弯曲壁部35b沿上下方向在与水平面12b的前后中间部重叠的位置向后下方弯曲延伸后,向下方弯曲。
在顶板部35上形成有上穿插孔35h,该上穿插孔35h在上下方向上在重叠于抵接壁15的开口部15h的位置沿上下方向开口。在俯视图中,上穿插孔35h呈比抵接壁15的开口部15h的内径小且比连接部件50的穿插孔51h大的圆形。
底板部36在顶板部35的下方沿车身前后方向延伸。顶板部35和底板部36的上下分离间隔越靠后侧越逐渐变小。在底板部36的后端部形成有突出壁部36a,该突出壁部36a在上下方向上在与顶板部35的弯曲壁部35b重叠的位置且比弯曲壁部35b更靠前方的位置向上方突出。
在底板部36上形成有下穿插孔36h,该下穿插孔36h在上下方向上在重叠于顶板部35的上穿插孔35h的位置沿上下方向开口。在俯视图中,下穿插孔36h呈比上穿插孔35h的内径小且比连接部件50的穿插孔51h大的圆形。在底板部36上,在下穿插孔36h的前方,形成有沿上下方向开口的、在俯视图中呈圆形的通孔36j。
在连接支承件34的前后中间部连接有圆筒状的连接凸台38,该连接凸台38以连接顶板部35和底板部36的上下之间的方式上下延伸。连接凸台38以隔着通孔36j前后排列的方式在车身前后方向上隔开间隔地设置有多个(例如,在本实施方式中为2个)。
在连接支承件34的后端部连接有加强部件39,该加强部件39以沿顶板部35、底板部36和突出壁部36a的方式延伸,并且呈沿连接支承件34的内周壁面的板状。在图3的剖视图中,加强部件39呈向前方敞开的u字状截面。据此,能够提高连接支承件34的刚性。
同时参照图3和图6,在连接支承件34的车宽方向外侧部设置有连接板40,该连接板40以沿连接支承件34的车宽方向外侧面的方式沿前后方向延伸,并且呈向上方且车宽方向内侧敞开的l字状截面。在连接板40的敞开截面的上部形成有上凸缘部40f,该上凸缘部40f接合于中央车架12的前端部和连接部件50的下表面。在连接板40的敞开截面的车宽方向内侧端部形成有下凸缘部40g,该下凸缘部40g接合于连接支承件34的车宽方向外侧部的下端部。
如图5所示,副车架30还具有:第一连接部41,其在车身前后方向上连接于前侧车架20的与基架10相反侧的端部(即,前端部);第二连接部42,其在第一连接部41和相向部35a之间连接于前侧车架20;以及弯曲部43,其在第一连接部41和第二连接部42之间向下方弯曲。
第一连接部41从纵梁32的前端部向上方突出并被安装在前侧车架主体21的前端部的下部。第一连接部41以连接纵梁32的前端部和前侧车架主体21的前端部之间的方式上下延伸,并且形成为呈矩形截面的筒状。
第二连接部42从副车架主体31的前部且车宽方向侧部向上方且车宽方向外侧突出而被安装在前侧车架主体21的后端部(具体而言,从前侧车架主体21的后端部向下方膨出的膨出部21a的下部)。第二连接部42构成为:当发生车辆碰撞时,其早于第一连接部41从左右前侧车架20分离。
第二连接部42具有:臂部42a,其从副车架主体31向上方且车宽方向外侧突出并延伸;以及连接支架42b,其连接臂部42a的上端部和前侧车架主体21的膨出部21a。臂部42a的上端部通过在前后方向上排列的多个(例如,在本实施方式中为2个)螺栓42c被固定在连接支架42b上。
在连接支架42b上形成有螺栓42c的穿插孔(未图示),并且形成有使穿插孔的一部分向下方开口的切口部42h。因此,当发生车辆碰撞时,若臂部42a承受向下方拉伸的载荷,则在连接支架42b被保留在前侧车架20侧的状态下,臂部42a和螺栓42c使切口部42h断裂。并且,臂部42a从连接支架42b向下方分离,允许向副车架30的下方位移。
在图5的侧视图中,弯曲部43以在纵梁32的前后中间部向下方呈凸状的方式弯曲。纵梁32的上表面以越靠弯曲部43侧越位于下方的方式,在车身前后方向上平缓地倾斜延伸。弯曲部43通常不会发生任何折弯,但当向车辆施加规定值以上的前后方向的碰撞载荷时,纵梁32成为在前后中间部向下方折弯的起点。
另外,图中附图标记25表示轮罩构件,图中附图标记26表示前轮罩,图中附图标记27表示前内下支柱。
<连接部件>
如图3和图4所示,连接部件50具有:底壁51,其从上方抵接于中央车架12的抵接壁15;以及周壁52,其与底壁51分体形成。
底壁51在上下方向上具有厚度,并且具有沿车宽方向延伸的形状。在底壁51的前端部形成有前凸缘部51f,该前凸缘部51f从底壁51的前端向上方立起,并接合于周壁52中的前壁部53的下端部。在底壁51的后端部形成有后凸缘51g,该后凸缘51g从底壁51的后端向后上方倾斜延伸,并接合于周壁52中的后壁部54的下端部。
在底壁51上形成有穿插孔51h,该穿插孔51h沿上下方向开口,并且供固定部件60的螺栓62穿插。在图4的仰视图中,穿插孔51h位于底壁51的前后方向中央且车宽方向中央。在图4的仰视图中,穿插孔51h呈比螺栓62的轴部62a(参照图3)的外径稍大且比开口部15h的内径小的圆形。
周壁52具有从底壁51的外周缘向上方立起,并且向上方和车宽方向外侧敞开的形状。周壁52具有:前壁部53,其以沿上下方向的方式延伸;后壁部54,其以在向后方远离前壁部53的位置越靠后侧越位于上方的方式在车身前后方向上倾斜延伸;以及内侧壁部55,其以连接前壁部53的车宽方向内侧端和后壁部54的车宽方向内侧端的前后之间的方式上下延伸。
同时参照图2和图4,在周壁52的前壁部53的外周缘形成有前凸缘部53f,该前凸缘部53f向周壁52的外侧弯曲延伸,并接合于底板4和仪表板下构件5的下表面以及前侧车架后端部22的车宽方向内侧面。在周壁52的后壁部54的外周缘形成有后凸缘部54f,该后凸缘部54f向周壁52的外侧弯曲延伸,并且接合于底板4和仪表板下构件5的下表面以及前侧车架后端部22的车宽方向内侧面。
周壁52还具有:连接凹部55a,其以向车宽方向内侧凹进并沿通道横梁6的车宽方向外侧部延伸的方式连接于通道横梁6;以及棱线部53a,其与前侧车架20的棱线20a连续,并且向周壁52的内侧凹进。
连接凹部55a形成于周壁52上的内侧壁部55的前后中间部。连接凹部55a沿通道横梁6的车宽方向外侧部6a向车宽方向内侧凹进,并且,以越靠上侧越位于车宽方向内侧的方式沿上下方向倾斜延伸。
棱线部53a形成于周壁52上的前壁部53的下部且车宽方向外侧部。棱线部53a以隔着前凸缘部53f的车宽方向外侧部,从前侧车架20的棱线20a朝向中央车架12的前端的方式,在车宽方向上平缓地倾斜延伸。
<固定部件>
如图3所示,固定部件60穿过中央车架12中的抵接壁15的开口部15h,结合于连接部件50和相向部35a。固定部件60具有:圆筒状的轴套61,其结合于副车架30,并且在开口部15h的内侧抵接于连接部件50;以及螺栓62和螺母63,其经由轴套61来固定连接部件50和相向部35a。另外,在图3中,为了便于说明,示出将螺栓62从螺母63取下,且远离下穿插孔36h的下方的状态。
轴套61具有:圆筒状的筒部61a,其上下延伸;以及扩径部61b,其从筒部61a的上端部向径方向外侧扩径。筒部61a的下端结合于副车架30的底板部36中的下穿插孔36h的外周部。扩径部61b的外周面结合于副车架30的顶板部35中的上穿插孔35h的内周缘。扩径部61b的上端穿过中央车架12中的抵接壁15的开口部15h,结合或抵接于连接部件50中的底壁51的下表面。
螺栓62具有:轴部62a,其具有与螺母63的内螺纹部63c螺纹连接的外螺纹部62c并上下延伸;以及头部62b,其结合于轴部62a的下端。
从沿轴套61的轴线c1延伸的方向来观察(即,在俯视图中),轴部62a具有比连接部件50的底壁51中的穿插孔51h的内径稍小的外径。从沿轴线c1的方向来观察(即,图6的仰视图中),头部62b具有比副车架30的底板部36中的下穿插孔36h的内径大的外径。
螺母63具有:圆筒部63a,其具有内螺纹部63c并且呈上下延伸的圆筒状;以及座部63b,其从圆筒部63a的下端部向径方向外侧扩径。例如,螺母63是焊接螺母。
从沿轴线c1的方向来观察,圆筒部63a具有比连接部件50的底壁51上的穿插孔51h的内径稍小的内径。从沿轴线c1的方向来观察(即,图4的仰视图中),座部63b形成外径比连接部件50的底壁51中的穿插孔51h的内径大且比中央车架12中的抵接壁15的开口部15h的内径小的圆形。座部63b在上下方向上在重叠于连接部件50的底壁51中的穿插孔51h的外周部的位置,结合于底壁51的上表面。
<下臂支承部>
如图6所示,在车身前后方向上,在连接部件50的与基架10相反侧(即,连接部件50的前侧),在副车架30和前侧车架20之间,设置有支承悬架的下臂70的下臂支承部71。在图6的仰视图中,下臂70具有:下臂主体70a,其沿车宽方向延伸,并且呈向车宽方向内侧敞开的y字状;以及圆筒状的被支承凸台部70b,其从下臂主体70a的车宽方向内侧的后端部向后方突出。另外,在图6中,附图标记75表示车辆左侧的前轮。
下臂支承部71具有:下臂支承部主体71a,其在连接部件50的前方被配置在副车架30的连接支承件34和前侧车架后端部22的车宽方向之间;内支架71b,其从下臂支承部主体71a向车宽方向内侧突出并连接于连接支承件34;以及外支架71c,其从下臂支承部主体71a向车宽方向外侧突出并连接于前侧车架后端部22的前后中间部的下端部。
同时参照图3和图6,内支架71b结合于从连接支承件34的顶板部35向上方突出的连接凸台38的上端部,并且穿过连接支承件34的底板部36的通孔36j而由螺栓72和未图示的螺母紧固在连接支承件34的底板部36上。同时参照图2和图6,外支架71c穿过前侧车架后端部22的前后中间部的下端部的通孔22h而由螺栓73和未图示的螺母紧固在前侧车架后端部22的前后中间部的下端部。
<基架中的开口部的作用>
下面,对副车架30由于基架10中的开口部15h的作用而落下的一个例子进行说明。
如图7所示,当发生车辆碰撞时,若对副车架30的相向部35a施加朝向下方(箭头v1方向)的载荷,则连接部件50的底壁51被中央车架12的抵接壁15(具体而言,开口部15h的外周部)挤压。此时,朝向上方(箭头v2)的反作用力作用于连接部件50的底壁51。因此,应力沿开口部15h的周缘而集中于连接部件50的底壁51。
据此,连接部件50的底壁51在开口部15h的内侧发生龟裂而断裂。这样,如图8所示,连接部件50的底壁51的断裂部与固定部件60一起穿过开口部15h而落下。另外,在图7和图8中,由虚线表示底壁51中的在上下方向上与开口部15h的周缘重叠的部分。
<基架中的倾斜面和纵壁的作用>
下面,对连接部件50由于基架10中的前倾斜面12a和纵壁19的作用而断裂的一个例子进行说明。
如图3所示,当发生车辆碰撞时,若对副车架30施加朝向后方的载荷,则副车架30的相向部35a与基架10的前倾斜面12a接触。这样,副车架30的相向部35a沿前倾斜面12a向下方滑动。并且,若相向部35a沿前倾斜面12a向下方滑动,则抵接于纵壁19的下端。
这样,如图9所示,以纵壁19的下端为支点p1,根据“杠杆原理”,副车架30向下方旋转,具体而言,向以支点p1为中心的逆时针旋转方向(箭头v3方向)旋转。因此,有效地向固定部件60施加朝向下方的载荷,连接部件50的底壁51在开口部15h的内侧发生龟裂而断裂。这样,连接部件50的底壁51的断裂部与固定部件60一起穿过开口部15h而落下。另外,在图9中,为了便于说明,由虚线来表示底壁51断裂前(即通常状态)的螺母63的位置。
如上所述,上述实施方式所涉及的车身结构1具有:基架10,其被配置在车身前后方向的中央;副车架30,其在车身前后方向上被配置在基架10的一方侧,并且被配置在沿车身前后方向延伸的前侧车架20的下方;连接部件50,其连接基架10和前侧车架20;以及固定部件60,其固定连接部件50和副车架30。在基架10上形成有从下方抵接于连接部件50的抵接壁15,在抵接壁15上形成有沿上下方向开口的开口部15h,在副车架30中的基架10侧的端部形成有从下方与抵接壁15相向的相向部35a。固定部件60穿过开口部15h而结合于连接部件50和所述相向部35a。
根据该结构,当发生车辆碰撞时,若对相向部35a施加朝向下方的载荷,则连接部件50被抵接壁15(具体而言,开口部15h的外周部)挤压。此时,朝向上方的反作用力作用于连接部件50。因此,应力沿开口部15h的周缘集中于连接部件50。据此,连接部件50在开口部15h的内侧发生龟裂而断裂。于是,连接部件50的断裂部与固定部件60一起穿过开口部15h而落下。因此,当车辆碰撞时能够使副车架30容易脱落。进而,能够增大前侧车架20的变形行程而吸收碰撞能量。
另外,在上述实施方式中,固定部件60具有:筒状的轴套61,其结合于副车架30,并且在开口部15h的内侧抵接于连接部件50;以及螺栓62和螺母63,其经由轴套61来固定连接部件50和相向部35a。据此,能够发挥以下的效果。由于能够在连接部件50和相向部35a之间夹持轴套61,使相向部35a远离开口部15h,因此能够使应力易于沿开口部15的周缘集中于连接部件50。从而能够使连接部件50容易断裂。另外,固定部件60可以采用作为通用零部件的轴套61、螺栓62和螺母63,因此能够简化副车架30的固定结构。
另外,在上述实施方式中,连接部件50具有:底壁51,其从上方抵接于抵接壁15;以及周壁52,其与底壁51分体形成。据此,能够发挥以下的效果。由于能够由彼此不同的材料和厚度形成底壁51和周壁52,因此,能够提高与要求规格对应的设计的自由度。例如,从连接部件50容易断裂的观点出发,可以由强度低的材料形成底壁51。另一方面,从提高副车架30的支承刚性的观点出发,可以增加底壁51的板厚。
另外,在上述实施方式中,周壁52具有重叠部17,该重叠部17在周壁52的厚度方向上与基架10重叠。据此,能够由重叠部17来确保刚性,因此能够缩小周壁52的板厚,实现轻量化。
另外,在上述实施方式中,周壁52具有连接凹部55a,该连接凹部55a以向车宽方向内侧凹进并沿通道横梁6的车宽方向外侧部的方式延伸,并且连接于通道横梁6。据此,能够发挥以下的效果。由于能够经由连接凹部55a由通道横梁6来承受从副车架30施加的载荷,因此能够提高副车架30安装部(例如,相向部35a和连接部件50等)的周围的刚性。
另外,在上述实施方式中,周壁52具有棱线部53a,该棱线部53a与前侧车架20的棱线20a连续,并且向周壁52的内侧凹进。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时(包含偏置碰撞),能够使从前侧车架20施加的载荷从前侧车架20的棱线20a经由周壁52的棱线部53a而传递至基架10。在本实施方式中,由于基架10具有在车宽方向上排列有多个的底板车架11和中央车架12,因此能够使所述施加的载荷向各底板车架11和中央车架12分散传递。
另外,在上述实施方式中,基架10具有前倾斜面12a,该前倾斜面12a以抵接壁15的外周缘为起点,在车身前后方向上以越朝向中央越位于下方的方式倾斜。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时,能够使相向部35a与前倾斜面12a接触,并且,使其沿前倾斜面12a向下方滑动,因此,易于对相向部35a施加朝向下方的载荷。因此,能够使连接部件50容易断裂。
另外,在上述实施方式中,在基架10上设置有纵壁19,该纵壁19从前倾斜面12a的与抵接壁15相反侧的部分向上方突出。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时,能够使相向部35a沿前倾斜面12a向下方滑动之后,根据“杠杆原理”,以纵壁19的下端为支点p1,使副车架30向下方旋转。因此,能够使朝向下方的载荷有效地发生于固定部件60。因此,能够使连接部件50更容易断裂。
另外,在上述实施方式中,在车身前后方向上,在连接部件50的与基架10相反侧,在副车架30和前侧车架20之间,设置有支承悬架的下臂70的下臂支承部71。据此,能够发挥以下的效果。能够提高下臂70的设计的自由度,并且能够在车身前后方向上在基架10的一方侧的端部配置连接部件50。
另外,在上述实施方式中,副车架30具有:第一连接部41,其在车身前后方向上连接于前侧车架20的与基架10相反侧的端部;第二连接部42,其在第一连接部41和相向部35a之间连接于前侧车架20;以及弯曲部43,其在第一连接部41和第二连接部42之间向下方弯曲。据此,能够发挥以下的效果。当发生车辆碰撞时,副车架30以弯曲部43为起点向下方弯曲,因此,根据“杠杆原理”,能够以弯曲部43为支点,使副车架30向下方旋转。因此,能够使朝向下方的载荷有效地发生于固定部件60。因此,能够使连接部件50更容易断裂。
另外,本发明的技术范围并不限于上述实施方式,还包含在不脱离本发明的要旨的范围内对上述实施方式实施各种变更的实施方式。即,上述实施方式中列举的结构等仅为一例,可以进行适宜的变更。
例如,在上述实施方式中,以侧车架为前侧车架20为例进行了说明,但并不限于此。例如,侧车架也可以是后侧车架。此时,副车架30可以被配置在基架10的后侧,并且被配置在后侧车架的下方。即,也可以对车辆的后部侧适用车身结构1。
另外,在上述实施方式中,以固定部件60具有螺栓和螺母为例进行了说明,但并不限于此。例如,固定部件60也可以是扣件或铆钉等。
此外,在不脱离本发明的要旨的范围内,可以将上述的实施方式中的构成元件适当置换为公知的构成元件。