车辆的制作方法

1.本说明书中描述的技术涉及一种车辆。该技术特别涉及一种包括车身和设置在车身中的安装部件的车辆。


背景技术：

2.在路面上行驶的车辆可能会经历来自各个方向的碰撞，诸如前端碰撞、后端碰撞和侧碰撞。从这一点来看，当车辆经历碰撞时，需要减少对车辆的车身中安装部件的损坏。例如，日本未审查专利申请公报第11-078966号(jp 11-078966 a)描述了常规的车身。车身包括作为车身前部的框架结构的一对侧梁、第一横梁(在jp 11-078966 a中称为前横梁)和第二横梁(在jp 11-078966 a中称为第二横梁)。第一横梁在车辆前后方向上放置在第二横梁的前方。第一和第二横梁通过贯穿侧梁的相应内壁而接合到侧梁。


技术实现要素：

3.在上述车身中，两个横梁贯穿侧梁的内壁，使得两个横梁牢固地连接到侧梁。因此，通过使用两个横梁，能够牢固地保持安装部件。例如，能够抑制安装部件的位移和振动。然而，在车身经历前端碰撞并且碰撞载荷施加到车身的情况下，例如，侧梁的变形可能被如此牢固地连接的两个横梁无意地限制，使得碰撞能量可能不被充分地吸收。考虑到所有上述情况，本说明书提供了一种技术，以在车辆经历碰撞时允许车身变形，并且在车辆正在行驶时牢固地保持安装部件。
4.本说明书中描述的技术在车辆中实施。该车辆包括车身和设置在车身中的安装部件。车身包括一对侧梁、第一横梁、第二横梁和支架。侧梁在车辆前后方向上延伸，并且当侧梁在车辆上下方向上从上方观察时，侧梁设置在安装部件的在车辆左右方向上的相反侧上。第一横梁在车辆左右方向上延伸，使得第一横梁接合到侧梁的相应内壁的表面。第二横梁在比第一横梁更靠近安装部件的位置处在车辆左右方向上延伸，使得第二横梁贯穿相应的内壁。安装部件经由支架连接到第一横梁和第二横梁。
5.在车辆中，安装部件通过使用两个横梁来保持。在两个横梁中，靠近安装部件放置的第二横梁贯穿侧梁的内壁，使得两个横梁牢固地连接到侧梁。因此，包括第二横梁的车身的刚性得到提高，并且安装部件可以在车辆正在行驶时被牢固地保持。同时，远离安装部件放置的第一横梁不贯穿侧梁的内壁，并且第一横梁接合到内壁的表面。也就是说，与第二横梁相比，第一横梁与侧梁的连接强度受到抑制。因此，车身的强度可以在远离安装部件的位置处有意降低。利用这种构造，当车辆经历碰撞并且车身将朝向安装部件变形时，能够在不妨害在设置第一横梁的位置处车身的变形的情况下吸收碰撞能量。同时，由于车身的变形在设置第二横梁的位置处受到抑制，所以安装部件受到保护，并且车身的变形在设置第一横梁的位置处得到促进。因此，能够吸收更多的碰撞能量。因此，在本说明书中描述的车辆中，两个横梁与侧梁的连接强度被设定为彼此不同。结果，虽然在碰撞时允许车身的变形，但是在车辆正在行驶时可以牢固地保持安装部件。
6.本说明书中描述的技术细节及其另外的改进在“具体实施方式”中描述。
附图说明
7.下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，其中相同的附图标记表示相同的元件，并且其中：
8.图1示意性地示出了根据实施例的车辆的侧视图；
9.图2示出了根据实施例的车辆的后部中的车身的平面图；
10.图3示出了根据实施例的车辆的马达周围的侧视图；
11.图4示出了沿着图2中的线iv-iv截取的截面图；
12.图5示出了沿着图4中的线v-v截取的截面图；以及
13.图6示出了沿着图4中的线vi-vi截取的截面图。
具体实施方式
14.在本技术的一个方面，第二横梁可以延伸到侧梁的相应的外壁，使得第二横梁接合到相应的外壁。这允许第二横梁进一步牢固地连接到侧梁。
15.在本技术的一个方面，第二横梁可以由管材制成。因此，第二横梁可以相对容易地模制。
16.在本技术的一个方面，第一横梁可以由管材制成。因此，第一横梁可以相对容易地模制。
17.在本技术的一个方面，侧梁可以设置为放置在车辆的后部中的一对后侧梁，并且安装部件可以是构造成驱动车辆的马达。然而，在另一方面，侧梁可以设置为放置在车辆的前部中的前侧梁。在这种情况下，安装部件可以是马达或发动机。
18.在本技术的一个方面，车身还可以包括在车辆前后方向上在马达前方在车辆左右方向上延伸的第三横梁，使得侧梁经由第三横梁彼此连接。利用这种构造，通过将第三横梁设置在后端碰撞时对车身的变形具有极少影响的位置处，可以更牢固地固定马达。
19.在本技术的一个方面，第三横梁可以由管材制成，并且可以设置成贯穿相应的内壁。因此，第三横梁可以相对容易地模制，并且第三横梁可以更牢固地接合到侧梁。
20.在本技术的一个方面，侧梁中的每个侧梁可以包括倾斜区域，该倾斜区域是在车辆前后方向上朝向后侧向上倾斜的区域。在这种情况下，第三横梁可以在车辆前后方向上放置在倾斜区域的前方，并且第二横梁可以放置在倾斜区域的后方并放置在马达的上方。第一横梁可以在车辆前后方向上放置在第二横梁的后方。利用这种构造，当车辆经历后端碰撞时，由于倾斜区域，侧梁容易在车辆前后方向上向前变形。结果，在碰撞时的能量能够被容易地吸收。
21.参照附图，将描述实施例的车辆。首先，参照图1，将描述实施例的车辆100。尽管车辆100没有特别限制，但是车辆100是所谓的电动车辆，并且是通过电力在路面上行驶的车辆。这里，附图中的方向fr指示在车辆100的前后方向(纵向方向)上的前侧，并且方向rr指示在车辆100的前后方向上的后侧。此外，方向lh指示在车辆100的左右方向(宽度方向)上的左侧，并且方向rh指示在车辆100的左右方向上的右侧。方向up指示在车辆100的上下方向(高度方向)上的上侧，并且方向dn指示在车辆100的上下方向上的下侧。注意，在本说明
书中，车辆100的前后方向、左右方向和上下方向可以仅被称为前后方向、左右方向和上下方向。
22.如图1所示，车辆100包括车身2、马达10、电池5和多个车轮4f、4r。车轮4f、4r可旋转地附接到车身2。车轮4f、4r包括一对前轮4f和一对后轮4r。注意，车轮4f、4r的数目不限于四个。
23.车身2包括地板面板6和一对侧梁7。地板面板6是在前后方向上延伸的金属薄板零件。地板面板6构成车辆100的乘客舱的地板。侧梁7放置在地板面板6下方，并且在前后方向上沿着地板面板6延伸。侧梁7由设置在左右方向(即，在图1的纸平面上从近侧到深侧的方向)上的相反侧上并在前后方向上延伸的两个侧梁构成。电池5放置在侧梁7之间。侧梁7包括放置在车辆100的前部中的一对前侧梁8f和放置在车辆100的后部中的一对后侧梁8r。
24.马达10设置在后侧梁8r的下方。马达10是被构造成驱动车辆100的装置，并且电连接到电池5。马达10通过存储在电池5中的电力驱动车辆100。此外，马达10还用作利用车辆100的再生能量的发电机。
25.参照图2至图6，将描述车身2的后部的结构。注意，如此前已经描述的，后侧梁8r、马达10等被放置在地板面板6的下方(即，在图2的纸平面上的深侧上)。然而，为了帮助理解，这些构件在图2中以连续线示出。后侧梁8r包括右后侧梁18r和左后侧梁18l。右后侧梁18r和左后侧梁18l具有在左右方向上大体上对称的形状。本说明书主要涉及左后侧梁18l的形状，但是右后侧梁18r也具有类似于左后侧梁18l的形状的形状。
26.在车辆前后方向上延伸的后侧梁8r的远端连接到后保险杠加强件9。后保险杠加强件9在左右方向(即，图2的纸平面上的上下方向)上延伸，使得后侧梁8r连接到后保险杠加强件9。尽管这里未示出，但是后保险杠加强件9被由合成树脂制成的后保险杠覆盖。当车辆100(参见图1)经历后端碰撞时，后端碰撞的碰撞载荷f1经由后保险杠加强件9分散地传递到后侧梁8r中的每一个。这使得能够防止车辆100的部分在后端碰撞时局部变形。结果，能够减少对马达10、电池5等的损坏。
27.此外，如图3所示，后侧梁8r中的左后侧梁18l包括倾斜部分18t。倾斜部分18t朝着车辆前后方向上的后侧(即，朝着图3的纸平面上的右侧)在车辆上下方向上向上倾斜。左后侧梁18l在前后方向上在倾斜部分18t的前方和后方延伸。左后侧梁18l的远端在马达10上方连接到后保险杠加强件9。如此前已经描述的，当车辆100(参见图1)经历后端碰撞时，指向前方的碰撞载荷f1被施加到后保险杠加强件9。碰撞载荷f1经由后保险杠加强件9传递到左后侧梁18l(即，后侧梁8r)。尽管将参照图5、图6描述细节，但是左后侧梁18l具有由放置在车辆左右方向上的内侧(即，图3的纸平面上的深侧)上的侧梁内部18c和放置在车辆左右方向上的外侧(即，图3的纸平面上的近侧)上的侧梁外部18d封闭的截面形状。因此，后侧梁8r几乎不能相对于车辆前后方向上的载荷变形。然而，倾斜部分18t相对于指向前方的碰撞载荷f1倾斜。因此，与沿着前后方向延伸的后侧梁8r的相应部分相比，倾斜部分18t由于碰撞载荷f1而容易在前后方向上变形。当后侧梁8r在倾斜部分18t处变形时，后侧梁8r可以在后端碰撞时吸收更多的碰撞能量。
28.如作为平面图的图2所示，马达10放置在后侧梁8r之间。也就是说，当从车辆上下方向上的上方观察后侧梁8r时，后侧梁8r放置在马达10的在车辆左右方向上的相反侧上。后侧梁8r经由第一横梁21、第二横梁22和第三横梁23彼此连接。横梁21、22、23在左右方向
上(即，在图2的纸平面上的上下方向上)延伸。如图4的截面图所示，横梁21、22、23具有中空的圆形截面形状，并且以恒定的截面在左右方向上延伸。横梁21、22、23各自由管材构成，该管材由薄钢板制成。因此，能够简化用于形成横梁21、22、23的金属模具等。也就是说，当横梁21、22、23各自由管材构成时，横梁21、22、23可以相对容易地形成。
29.在横梁21、22、23当中，第一横梁21放置在车辆前后方向上的最后侧(即，图2的纸平面上的右侧)上。换句话说，在横梁21、22、23当中，第一横梁21最靠近后侧梁8r的远端放置。第二横梁22放置在第一横梁21的前方。马达10放置在第二横梁22的前方。也就是说，第二横梁22可以在比第一横梁21更靠近马达10的位置处在车辆左右方向上延伸。第三横梁23设置在马达10的前方，并且在车辆左右方向上延伸。稍后将参照图5、图6描述用于将横梁21、22、23连接到后侧梁8r的结构的细节。
30.第一横梁21和第二横梁22经由第一右支架24r和第一左支架24l连接到马达10。第一右支架24r具有与第一左支架24l相同的形状。第一右支架24r和第一左支架24l从第一横梁21跨过第二横梁22在车辆前后方向上向前延伸。第一右支架24r和第一左支架24l各自通过两个螺栓b从车辆上下方向上的上方(即，从图2的纸平面上的近侧)固定到马达10。
31.如图4所示，第一右支架24r包括第一支架上部25u、第一支架下部25d、第一支架侧部25s和第一固定部分25f。第一支架上部25u设置在第一横梁21和第二横梁22的上方，并且在前后方向上(即，在图4的纸平面上的左右方向上)延伸。第一支架下部25d设置在第一横梁21和第二横梁22的下方，并且在前后方向上延伸。朝向第一支架下部25d延伸的凸台25b设置在第一支架上部25u的下面上。朝向第一支架上部25u延伸的销25p设置在第一支架下部25d的顶面上。如图4所示，第一支架上部25u的凸台25b装配到第一支架下部25d的销25p。因此，第一支架上部25u和第一支架下部25d被固定，使得第一横梁21和第二横梁22被夹在它们之间。
32.此外，第一支架侧部25s设置在第一支架下部25d的下面上。第一支架侧部25s从第一支架下部25d的下面朝向马达10的右侧面(即，在图4的纸平面的深侧上)延伸。第一固定部分25f从马达10的顶面弯曲，并且与马达10的右侧面邻接。在第一支架侧部25s与第一固定部分25f的右侧面邻接从而弯曲的状态下，第一支架侧部25s通过螺栓b与第一固定部分25f一起从右侧固定到马达10。如此前已经描述的，第一固定部分25f通过两个螺栓b固定到马达10的顶面。因此，马达10经由第一右支架24r连接到第一横梁21和第二横梁22。
33.如图3所示，第三横梁23经由第三右支架26r和第三左支架26l连接到马达10。第三右支架26r和第三左支架26l从第三横梁23沿车辆前后方向向后延伸，使得它们连接到马达10。
34.如图4所示，第三右支架26r包括第三支架上部27u、第三支架下部27d、第三支架侧部27s和第三固定部分27f。第三支架上部27u设置在第三横梁23上方，并且在前后方向上(即，在图4的纸平面上在左右方向上)延伸。第三支架下部27d设置在第三横梁23的下方，并且在前后方向上延伸。朝向第三支架下部27d延伸的凸台27b设置在第三支架上部27u的下面上。朝向第三支架上部27u延伸的销27p设置在第三支架下部27d的顶面上。如图4所示，第三支架上部27u的凸台27b装配到第三支架下部27d的销27p。因此，第三支架上部27u和第三支架下部27d固定到彼此，使得第三横梁23被夹在它们之间。
35.此外，第三支架侧部27s设置在第三支架下部27d的下面上。第三支架侧部27s从第
三支架下部27d的下面朝向马达10的前面延伸。第三固定部分27f通过螺栓b固定到马达10的前面。第三固定部分27f从马达10的前面朝向第三支架侧部27s弯曲。第三固定部分27f通过螺栓b固定到第三支架侧部27s。因此，马达10经由第三右支架26r连接到第三横梁23。
36.如此前已经描述的，第二横梁22在比第一横梁21更靠近马达10的位置处在车辆左右方向上(即，在图4的纸平面上从近侧到深侧的方向上)延伸。因此，当马达10在车辆100(参见图1)正在行驶时振动时，例如，马达10的位移和振动相比第一横梁21更大程度地传递到第二横梁22。
37.如图5所示，第二横梁22贯穿左后侧梁18l的侧梁内部18c和侧梁外部18d，并且延伸到左后侧梁18l的外侧(即，图5的纸平面上的左侧)。更具体地，第二横梁22穿过侧梁内部18c的内壁18w的通孔18h，并且进一步穿过侧梁外部18d的通孔18h。第二横梁22经由第二内补片22a接合到侧梁内部18c。第二内补片22a沿着第二横梁22的外周表面焊接到第二横梁22，并且沿着通孔18h的开口焊接到侧梁内部18c。利用这种构造，当第二横梁22焊接到侧梁内部18c时，不需要将侧梁内部18c的通孔18h的开口的边缘直接焊接到第二横梁22的外周表面。结果，侧梁内部18c的通孔18h的外径可以被设定为包括第二横梁22的组装变化等的尺寸。类似地，第二横梁22经由外补片22b接合到侧梁外部18d。外补片22b沿着第二横梁22的外周表面焊接到第二横梁22，并且沿着通孔18h的开口焊接到侧梁外部18d。注意，图5示出了用于将第二横梁22接合到左后侧梁18l的结构。然而，这也适用于用于将第二横梁22接合到右后侧梁18r(参见图2)的结构。
38.如上所述，在本实施例的车辆100(参见图1)中，放置在靠近马达10的位置处的第二横梁22接合成使得第二横梁22贯穿侧梁内部18c的内壁18w和后侧梁8r的侧梁外部18d。因此，容易被马达10的振动影响的第二横梁22牢固地固定到后侧梁8r。结果，包括第二横梁22的马达10附近的车身2的刚性增加，并且马达10被车身2(参见图1)牢固地保持。
39.此外，尽管这里未示出，但是放置在马达10前方的第三横梁23也接合成使得第三横梁23贯穿后侧梁8r。如此前已经描述的，当车辆100经历后端碰撞时，后端碰撞的碰撞载荷f1(参见图3)从在车辆前后方向上的后侧施加。因此，在车辆前后方向上放置在马达10前方的第三横梁23几乎不会由于碰撞载荷f1而影响车身2的变形。由于第三横梁23接合成使得第三横梁23贯穿后侧梁8r，所以马达10被车身2进一步牢固地保持(参见图1)。
40.同时，如图4所示，第一横梁21在比第二横梁22更远离马达10的位置处在车辆左右方向上(即，在图4的纸平面上从近侧到深侧的方向上)延伸。因此，第一横梁21几乎不可能被马达10的振动和位移影响。第二横梁22防止在车辆前后方向上在第一横梁21后方(即，在图4的纸平面上的右侧上)当车辆100正在行驶时引起第一右支架24r和第一左支架24l(参见图2)的位置偏差。更具体地，第二横梁22防止第一右支架24r和第一左支架24l由于当车辆100正在行驶时的振动而围绕第一横梁21旋转。因此，当车辆100正在行驶时，第一右支架24r和第一左支架24l的位置不移位，从而使得能够抑制马达10的振动。也就是说，马达10被车身2(参见图1)进一步牢固地保持。第一横梁21没有接收到与传递到第二横梁22的振动一样大的振动。换句话说，车身2中的第一横梁21附近不需要具有与第二横梁22附近的刚性一样高的刚性。
41.如图6所示，与上述第二横梁22不同，第一横梁21接合到侧梁内部18c的内壁18w的表面18s。更具体地，第一横梁21在车辆左右方向上的外远端(即，在图6的纸平面上的左侧
上)经由第一内补片21a焊接到内壁18w的表面18s。注意，这也适用于用于将第一横梁21接合到右后侧梁18r(参见图2)的结构。
42.如图6所示，第一横梁21仅由形成在第一内补片21a和表面18s之间的焊接标记w支撑。另一方面，除了形成在第二内补片22a和表面18s之间的焊接标记w之外，第二横梁22还由侧梁内部18c的通孔18h的内周表面支撑，如图5所示。因此，与第二横梁22相比，第一横梁21与左后侧梁18l的连接强度受到抑制。
43.此外，第二横梁22贯穿侧梁外部18d的通孔18h。因此，当车辆100经历后端碰撞时，第二横梁22进一步由形成在外补片22b和侧梁外部18d之间的焊接标记w以及侧梁外部18d的通孔18h的内周表面支撑。因此，与第一横梁21相比，第二横梁22与左后侧梁18l的连接强度进一步提高。
44.如上所述，在本实施例的车辆100(参见图1)中，第一横梁21与后侧梁8r的连接强度受到抑制，第一横梁21在更远离马达10的位置处在左右方向上延伸。同时，在车辆100中，第二横梁22与后侧梁8r的连接强度提高，第二横梁22在更靠近马达10的位置处在左右方向上延伸。也就是说，车身2包括强度降低且放置在第一横梁21附近的部分以及强度提高且放置在第二横梁22附近的部分。因此，当车辆100经历后端碰撞时，应力集中在强度降低且放置在第一横梁21附近的部分上，使得放置在第一横梁21附近的部分变形。车身2变形，使得第一横梁21和第二横梁22之间在车辆前后方向上的空间变小。结果，能够吸收更多的碰撞能量。因此，减少了传递到马达10的碰撞能量。此外，在车辆100的行驶期间，能够通过强度提高且放置在第二横梁22附近的部分来牢固地保持马达10。
45.已经详细描述了实施例，但是该实施例仅是示例，并且不限制权利要求书的范围。在权利要求书的范围中描述的技术包括具有各种变型和变化的前述示例。下面描述上述实施例的变型。
46.变型1
47.在上述实施例中，第二横梁22贯穿后侧梁8r的侧梁外部18d。替代这种情况，在变型1中，第二横梁22可以不贯穿侧梁外部18d。在这种情况下，第二横梁22的远端可以焊接到侧梁外部18d的相应内表面。
48.变型2
49.在上述实施例中，横梁21、22、23各自由管材构成，该管材由薄钢板制成。替代这种情况，在变型2中，横梁21、22、23中的至少一个横梁可以由例如具有矩形截面的金属薄板制成。
50.变型3
51.在上述实施例中，车身2包括在马达10前方的第三横梁23。代替这种情况，在变型3中，可以采用不包括第三横梁23的车身2。
52.变型4
53.在上述实施例中，后侧梁8r包括倾斜部分18t。代替这种情况，在变型4，后侧梁8r可以不包括倾斜部分18t。在这种情况下，第二横梁22可以放置在马达10的下方。
54.已经详细描述了本发明的具体示例。然而，该示例仅用于说明，并且不限制权利要求书的范围。在权利要求书的范围中描述的技术包括具有各种变型和变化的前述示例。本说明书和附图中描述的技术元素中的每一个和各种组合实现了技术实用性，并且技术元素
不限于提交时权利要求书中陈述的组合。本说明书和附图中作为示例描述的技术能够同时实现多个目标，并且通过实现其中一个目标而具有技术实用性。