本发明涉及例如电动汽车等的车辆下部构造。
背景技术：
例如，在专利文献1中公开了一种车辆下部构造，其具有配置于底板面板的车宽方向外侧且沿车辆前后方向延伸的下纵梁(边梁(rocker))、和配置于底板面板上且沿车宽方向延伸的底板横梁。
在专利文献1所公开的车辆下部构造中，还设有将下纵梁与底板横梁的车宽方向端部连结的副下纵梁(副边梁)。在专利文献1中，通过设置该副下纵梁(副边梁)，当侧碰撞荷载相对于下纵梁输入时，能够有效地抑制下纵梁(边梁)向车宽方向内侧倒入。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-52863号公报
技术实现要素：
但是，在将专利文献1所公开的车辆下部构造适用于蓄电池箱的情况下，在专利文献1中，难以将例如从前副车架和前悬架传递来的荷载相对于蓄电池箱高效地传递。
本发明是鉴于上述点而做出的，目的为，提供一种使从前副车架和前悬架机构输入的荷载高效传递的车辆下部构造。
为了实现上述目的，本发明的车辆下部构造具有在箱室内收纳有蓄电池的蓄电池箱，所述车辆下部构造的特征在于，所述蓄电池箱具有在上部具有开口部的有底的箱托盘、和将所述箱托盘的所述开口部封闭的箱盖，所述蓄电池箱的一部分由铸造部件构成，所述铸造部件配置于所述箱盖的车辆前方端部，并且与前副车架的车辆后方端部连结。
发明效果
根据本发明，可以获得一种使从前副车架和前悬架机构输入的荷载高效传递的车辆下部构造。
附图说明
图1是从下侧观察本发明的实施方式的车辆下部构造所适用的车辆的仰视图。
图2是沿着图1所示的车辆的车辆前后方向的局部剖视侧视图。
图3是沿着图1所示的车辆的车辆前后方向的局部剖切立体图。
图4是沿着图1所示的车辆的车宽方向的局部剖切立体图。
图5是从上侧观察图1所示的车辆的俯视图。
图6是从下侧观察蓄电池箱的箱盖的仰视图。
图7是沿着图6所示的箱盖的车辆前后方向的局部剖切侧视图。
图8是表示输入至下纵梁的侧碰撞荷载沿着箱盖并沿着车宽方向内侧传递的状态的示意剖视图。
图9是表示在本实施方式中前碰撞荷载和侧碰撞荷载等输入时的荷载传递路径的说明图。
图10是表示本发明人提出的比较例中前碰撞荷载和侧碰撞荷载等输入时的荷载传递路径的说明图。
附图标记说明
10车辆
12蓄电池箱
14前副车架
22前悬架机构
26箱托盘
27加强部件
28开口部
30箱室
32箱盖
34a铸造部件
40突出部
42倾斜部
58a上板部
58b下板部
58c隔壁
f1、f2荷载
具体实施方式
接下来，一边适当参照附图一边详细说明本发明的实施方式。图1是从下侧观察本发明的实施方式的车辆下部构造所适用的车辆的仰视图，图2是沿着图1所示的车辆的车辆前后方向的局部剖视侧视图，图3是沿着图1所示的车辆的车辆前后方向的局部剖切立体图，图4是沿着图1所示的车辆的车宽方向的局部剖切立体图，图5是从上侧观察图1所示的车辆的俯视图。
此外在各图中，“前后”表示车辆前后方向，“左右”表示车宽方向(左右方向)，“上下”表示车辆上下方向(垂直上下方向)。
本发明的实施方式的车辆下部构造适用于例如由电动汽车、混合动力车、燃料电池车等构成的车辆10。该车辆10具有未图示的高压的蓄电池、电动机(行驶用电机)、和控制来自蓄电池的电力并向电动机供给的pdu(powerdriveunit)等的电气设备等。
如图1以及图2所示，车辆10具有作为电动机的驱动能量源的蓄电池箱12。该蓄电池箱12当仰视时配置在位于沿着车辆前后方向的前副车架14与后副车架16之间的车辆中央的下部。蓄电池箱12的车辆前端与前副车架14的车辆后方端部连结。蓄电池箱12的车辆后端与车身侧部件的车身后部18连结。蓄电池箱12的沿着车宽方向的两端部分别与左右一对的下纵梁20、20连结。
另外，如图1所示，在蓄电池箱12的车辆前方且在沿着车宽方向的左右两侧，配置有左右一对的前悬架机构22、22。另一方面，在蓄电池箱12的车辆后方且在沿着车宽方向的左右两侧，配置有左右一对的后悬架机构24、24。此外，各后悬架机构24由包括拖曳臂的拖曳式悬架构成。
如图2以及图3所示，该蓄电池箱12具有在上部具有开口部28的有底的箱托盘26、和将箱托盘26的开口部28封闭而形成密封的箱室30的箱盖32。在蓄电池箱12的箱室30内，收纳有未图示的多个蓄电池。此外，图1表示从蓄电池箱12去掉除后述的铸造部件34a之外的箱托盘26的状态，即表示从背侧观察箱盖32以及铸造部件34a的状态。
如图2所示，箱托盘26当侧视时呈大致矩形状，由车辆前方的铸造部件34a、车辆后方的后壁34b、配置于沿着车宽方向的左右两侧的左右一对的侧壁34c、34c(参照图4)、和将铸造部件34a、后壁34b以及左右一对的侧壁34c、34c的各下端彼此连结的底壁34d构成。蓄电池箱12的一部分由铸造部件34a构成。
另外，在箱托盘26的下部的下表面，并列地安装有当正面观察时呈帽状截面(参照图8)且沿着车辆前后方向延伸的多个加强部件27(参照图1、图9)。
如图2所示，铸造部件34a配置于箱盖32的车辆前方端部，并且与前副车架14的车辆后方端部连结。另外，铸造部件34a在蓄电池箱12的车宽方向两端部之间的范围内沿着车宽方向延伸。铸造部件34a的车宽方向两端部分别与左右一对的下纵梁20、20连结。另外，铸造部件34a的车辆后方端部的上部经由层差部与箱盖32的车辆前方端部连续(参照图2)。而且，铸造部件34a例如由将铁或铝等熔融金属注入未图示的模具而铸造成型的金属成型体构成。
如图3所示，在构成箱托盘26前部的铸造部件34a的内部，通过沿着车宽方向延伸的车宽方向侧壁35a、沿着车辆前后方向延伸的多个前后方向侧壁35b、和将车宽方向侧壁35a的下部和前后方向侧壁35b的下部相连的下壁35c而形成有多个中空的空间35d。
箱盖32由通过未图示的挤压成型机挤压成型的平板状的板体构成，当俯视时以大致矩形状构成(参照图3、图4)。该箱盖32的车辆前端以与铸造部件34a的后部上端抵住的方式将箱托盘26的开口部28封闭。
如图1所示，在箱盖32的车辆前方端部36，形成有在中央部朝向车辆后方凹陷(后退)的凹部38。在将该凹部38夹在中间的左右两侧，设有朝向车辆前方突出并与前悬架机构22连结的左右一对的突出部40、40。此外，在图2以及图3中，附图标记76表示车身侧横梁，附图标记78表示中央通道。
如图1所示，在铸造部件34a上，设有与各突出部40的车宽方向外侧连续的左右一对的倾斜部42、42。该倾斜部42从突出部40前端的车宽方向外侧端部以向车宽方向外侧且向车辆后方倾斜的方式延伸。
图6表示从下侧观察蓄电池箱的箱盖的仰视图，图7表示沿着图6所示的箱盖的车辆前后方向的局部剖切侧视图。
如图7所示，箱盖32设为夹层(sandwich)构造，其在上下方向上具有位于上侧的上板部58a、位于下侧的下板部58b、和将上板部58a与下板部58b连结的多个隔壁58c。各隔壁58c沿着车宽方向以直线状延伸。在沿车辆前后方向相邻的各隔壁58c、58c之间，形成有沿着车宽方向延伸的中空的狭缝59(参照图3、图7)。相邻的各隔壁58c、58c之间的离开间隔在车辆前后方向上不同。构成箱盖32的上板部58a以及下板部58b的车辆前后方向前端部以及车辆前后方向后端部的板厚比车辆前后方向中央部的板厚大。
另外，在箱盖32的上表面，其车辆前后方向的周缘部以及车宽方向两侧的周缘部，并未设有朝向上方鼓出的车架，而与其他部位同样地由平坦面构成。也就是说，箱盖32的沿着车辆前后方向的缘部上表面、以及沿着车宽方向的左右两侧的缘部上表面分别由平坦面设置。
另外，如图3～图5所示，在箱盖32的上表面配置有底板面板70。在底板面板70的与箱盖32沿上下方向重叠的一部分上，设有多个面板开口部72。
而且，如图5所示，车辆10具有左右一对的下纵梁20、20、左右座椅架74、74、和将左右一对的下纵梁20、20彼此相连的车身侧横梁76。车身侧横梁76的轴截面呈帽状(参照图3)，两侧的下部凸缘与底板面板70的上表面接合。
各下纵梁20分别配置于沿着车宽方向的左右两侧，沿着车辆前后方向延伸。如图8所示，各下纵梁20具有配置于车宽方向外侧的下纵梁外构件20a、配置于车宽方向内侧的下纵梁内构件20b、和夹装在下纵梁外构件20a与下纵梁内构件20b之间的下纵梁加强件20c。
如图5所示，各座椅架74配置于各下纵梁20与中央通道78之间，跨越车身侧横梁76沿着车辆前后方向延伸。左座椅架74以及右座椅架74以中央的中央通道78为边界分别配置于车宽方向的左侧以及右侧，由沿着车宽方向相对的一对车架部件80、80构成。
各座椅架74的轴截面呈大致l字状(参照后述的图8)。各座椅架74具有大致水平地延伸的水平板74a、和从水平板74a的车宽方向内侧端部弯折而朝向下方延伸的纵壁74b。水平板74a的沿着车辆前后方向的中央部74c与车身侧横梁76接合。水平板74a的车宽方向外侧端部74d与下纵梁20的下纵梁内构件20b接合。纵壁74b的下方端部74e与底板面板70的上表面接合。
本实施方式的车辆下部构造所适用的车辆10基本上如上所述地构成，接下来说明其作用效果。图8是表示输入至下纵梁的侧碰撞荷载沿着箱盖并沿着车宽方向内侧传递的状态的示意剖视图。
在本实施方式中，通过将箱盖32设为挤压成型的平板状的板体，而例如当侧碰撞荷载f输入至下纵梁20时，能够使输入至下纵梁20的侧碰撞荷载f沿着具有高刚性、高强度的箱盖32的车宽方向内侧高效地传递(参照图8)。该结果为，在本实施方式中，与以往相比进一步提高箱盖32的刚性和强度，能够抑制侧碰撞荷载输入时的下纵梁20的旋转。
另外，在本实施方式中，例如经由前悬架机构22、前副车架14、左右前轮而输入的碰撞荷载(包含前碰撞荷载、侧碰撞荷载、偏载等)传递至设于蓄电池箱12的车辆前方端部36的铸造部件34a(其构成箱托盘26的车辆前方端部)。传递至铸造部件34a的碰撞荷载沿着提高了刚性和强度的箱盖32以及箱托盘26的车辆后方而传递。箱盖32成为通过上板部58a、下板部58b和隔壁58c相连的夹层构造，提高了刚性和强度。另外，在箱托盘26的下部，沿着车辆前后方向大致平行地配置有多个呈帽状截面的加强部件27。也就是说，在本实施方式中，由铸造部件34a使碰撞荷载分散并向车辆后方传递。该结果为，在本实施方式中，能够使从前副车架14、前悬架机构22、左右前轮等输入的碰撞荷载有效地流入蓄电池箱12并被吸收。由此，能够将蓄电池箱12作为构造部件来有效运用。
图9是表示在本实施方式中前碰撞荷载和侧碰撞荷载等输入时的荷载传递路径的说明图，图10是表示在本发明人提出的比较例中当前碰撞荷载和侧碰撞荷载等输入时的荷载传递路径的说明图。此外，在图10所示的比较例中，没有配置任何与本实施方式的铸造部件34a对应的部件，并且在箱盖100的外周，设有沿着周缘部鼓出的车架102。
如图9所示，在本实施方式中，前碰撞荷载、侧碰撞荷载、从前副车架14输入的输入荷载、从前悬架机构22输入的输入荷载等的荷载f1传递至设于蓄电池箱12的车辆前方端部36的铸造部件34a。而且，传递至具有高强度的铸造部件34a的荷载f1导入至与铸造部件34a的车辆后方端部连续的箱盖32并沿着车辆后方导出。这样地，在本实施方式中，包括前碰撞荷载和侧碰撞荷载等的荷载f1能够经由铸造部件34a相对于箱盖32高效地传递。
相对于此，如图10所示，在比较例中，前碰撞荷载、侧碰撞荷载、从前副车架14输入的输入荷载、从前悬架机构22输入的输入荷载等的荷载f2沿着下纵梁104、和箱盖100的车宽方向外侧的车架102向车辆后方传递。也就是说，在比较例中，不具备如本实施方式的铸造部件34a那样的接纳荷载并使其分散的部件，由此存在发生应力集中的隐患。
另外，本实施方式中，铸造部件34a与前副车架14的车辆后方端部连结。由此，在本实施方式中，能够使例如经由前悬架机构22、前副车架14、左右前轮输入的碰撞荷载(包括前碰撞荷载、侧碰撞荷载、偏载等)中的尤其从前副车架14传递的碰撞荷载，经由设于蓄电池箱12的车辆前方端部36的铸造部件34a(其构成箱托盘26的车辆前方端部)导入至蓄电池箱12，而恰当吸收。
而且，在本实施方式中，铸造部件34a具有朝向车辆前方突出并与前悬架机构22连结的左右一对的突出部40、40。由此，在本实施方式中，能够使例如经由前悬架机构22、前副车架14、左右前轮输入的碰撞荷载(包括前碰撞荷载、侧碰撞荷载、偏载等)中的尤其从前悬架机构22传递的碰撞荷载，经由设于蓄电池箱12的车辆前方端部36的各突出部40导入至蓄电池箱12，而恰当吸收。
还进一步，在本实施方式中，铸造部件34a具有从各突出部40前端的车宽方向外侧端部向车宽方向外侧且向车辆后方延伸的倾斜部42。由此，在本实施方式中，例如，能够使经由前悬架机构22、前副车架14、左右前轮输入的碰撞荷载(包括前碰撞荷载、侧碰撞荷载、偏载等)中的、尤其使侧碰撞荷载和偏载经由铸造部件34a的倾斜部42导入至蓄电池箱12，更有效地吸收。
还进一步，在本实施方式中，蓄电池箱12的沿着车宽方向的两端部分别与左右一对的下纵梁20、20连结。铸造部件34a在蓄电池箱12的车宽方向两端部之间的范围内在车宽方向上延伸。由此，在本实施方式中，通过设置在左右一对的下纵梁20、20之间沿着车宽方向延伸的铸造部件34a，能够恰当加强车身侧部件的刚性和强度。
还进一步，在本实施方式中，在箱托盘26的下部设有当正面观察时呈帽状截面、且沿着车辆前后方向延伸的多个加强部件27。由此，在本实施方式中，能够提高箱托盘26对于车辆前后方向的刚性和强度，能够恰当吸收经由铸造部件34a传递的车辆前后方向的荷载。
还进一步，在本实施方式中，箱盖32具有在车辆上下方向上位于上侧的上板部58a、在车辆上下方向上位于下侧的下板部58b、和在车辆上下方向上配置于上板部58a与下板部58b之间并将上板部58a和下板部58b连结的多个隔壁58c。在本实施方式中，通过将箱盖32设为由上板部58a、下板部58b和隔壁58c构成的夹层构造，能够提高箱盖32对于水平方向荷载的刚性和强度，能够恰当吸收经由铸造部件34a传递的车辆前后方向的荷载。
还进一步，在本实施方式中，构成箱盖32的上板部58a以及下板部58b的车辆前后方向前端部以及车辆前后方向后端部的板厚比车辆前后方向中央部的板厚大。在本实施方式中，通过将箱盖32的上板部58a以及下板部58b的车辆前后方向前端部以及车辆前后方向后端部的板厚设为比中央部大，能够提高箱盖32的车辆前端部以及车辆后端部的刚性和强度，使从蓄电池箱12的车辆前方或车辆后方输入的碰撞荷载有效地导入至蓄电池箱12而吸收。该结果为，在本实施方式中，能够将蓄电池箱12作为构造部件而有效运用。
还进一步，在本实施方式中，蓄电池箱12的铸造部件34a同时具备作为对车身侧部件的刚性和强度进行加强的部件的功能。由此，能够通过铸造部件34a来加强在车辆下部与前副车架14相比靠车辆后方部位的车身侧部件的刚性和强度。换言之，能够由蓄电池箱12的铸造部件34a来补充与其他部件相比较要求了更高的刚性和强度的车身骨架的一部分。
还进一步，在本实施方式中，通过使从车辆前部以及车辆侧部输入的荷载f1经由铸造部件34a向箱盖32传递，能够恰当吸收荷载f1。
1.一种车辆下部构造，其具有在箱室内收纳有蓄电池的蓄电池箱，所述车辆下部构造的特征在于，
所述蓄电池箱具有在上部具有开口部的有底的箱托盘、和将所述箱托盘的所述开口部封闭的箱盖，
所述蓄电池箱的一部分由铸造部件构成，
所述铸造部件配置于所述箱盖的车辆前方端部，并且与前副车架的车辆后方端部连结。
2.根据权利要求1所述的车辆下部构造，其特征在于，所述铸造部件具有朝向车辆前方突出且与前悬架机构连结的一对突出部。
3.根据权利要求2所述的车辆下部构造，其特征在于，所述铸造部件具有从一对所述突出部各自的前端的车宽方向外侧端部向车宽方向外侧且向车辆后方延伸的倾斜部。
4.根据权利要求1或2所述的车辆下部构造，其特征在于，所述蓄电池箱的沿着车宽方向的两端部分别与左右一对的下纵梁连结，
所述铸造部件在所述蓄电池箱的车宽方向两端部之间的范围内沿车宽方向延伸。
5.根据权利要求1或2所述的车辆下部构造，其特征在于，在所述箱托盘的下部设有当正面观察时呈帽状截面且沿着车辆前后方向延伸的多个加强部件。
6.根据权利要求1或2所述的车辆下部构造，其特征在于，所述箱盖具有：在车辆上下方向上位于上侧的上板部；在车辆上下方向上位于下侧的下板部；和在车辆上下方向上配置于所述上板部与所述下板部之间并将所述上板部和所述下板部连结的多个隔壁。
7.根据权利要求6所述的车辆下部构造，其特征在于，所述上板部以及所述下板部的车辆前后方向前端部以及车辆前后方向后端部的板厚比车辆前后方向中央部的板厚大。
技术总结