CN109421806B - 车辆后部结构 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种车辆后部结构,其不受车型限制且碰撞能量的吸收性能比以往优异。本发明的车辆后部结构(S)的特征在于,其具备:后侧车架(2),其配置在车体后部两侧;以及后横梁(3),其将所述后侧车架(2)彼此之间连结起来,所述后侧车架(2)具备:前后部(2a),其在车体前后方向上延伸;以及倾斜部(2b),其从所述前后部(2a)的前端以越朝向前方就越向车宽方向外侧移位的方式倾斜地延伸,所述倾斜部(2b)具备封闭截面积最窄的最窄部,所述后横梁(3)将所述最窄部彼此连结起来。
Description
技术领域
本发明涉及一种车辆后部结构。
背景技术
以往,公知匹配后轮拱的形状而弯曲的后侧车架的前部与侧梁的后端连接的车辆后部结构(例如参照专利文献1)。在该车辆后部结构中,在侧梁的后方,在后侧车架的车宽方向外侧配置有后轮。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2016-52862号公报
发明内容
发明要解决的课题
然而,关于以往的车辆后部结构(例如参照专利文献1),由于应用了该车辆后部结构的车型的设计变化,可能后轮拱越接近地板侧(车宽方向内侧),后侧车架就越纤细。并且,后侧车架在纤细部分处的刚性降低。
在这样的车辆后部结构中,假设当车辆从后方受到碰撞时的碰撞载荷输入到后侧车架时,后侧车架中间弯折。于是,当后侧车架中间弯折时,车辆后部结构不能从后侧车架侧向侧梁侧高效地传递碰撞载荷。因此,车辆后部结构的碰撞能量的吸收性能不充分。
本发明的课题在于,提供不受车型限制且碰撞能量的吸收性能比以往优异的车辆后部结构。
用于解决课题的手段
解决所述课题的车辆后部结构具备:后侧车架,其与配置在车体两侧的侧梁各自的后端连接;以及后横梁,其将所述后侧车架彼此之间连结起来,所述后侧车架具备:前后部,其在车体前后方向上延伸;以及倾斜部,其从所述前后部的前端以越朝向前方就越向车宽方向外侧移位的方式倾斜地延伸,所述倾斜部具备封闭截面积最窄的最窄部,所述后横梁将所述最窄部彼此连结起来。
发明效果
根据本发明,提供不受车型限制且碰撞能量的吸收性能比以往优异的车辆后部结构。
附图说明
图1是具有本发明的实施方式的车辆后部结构的车辆的后部仰视图。
图2是在图1中省略了后副车架、电池壳及支架的车辆的后部仰视图。
图3是包括图1的III-III截面的车辆后部结构的局部立体图。
图4是包括图1的IV-IV截面的车辆后部结构的局部立体图。
图5是包括图1的V-V截面的后横梁的局部放大立体图。
标号说明
1:侧梁;
2:后侧车架;
2a:后侧车架的前后部;
2b:后侧车架的倾斜部;
3:后横梁;
4:后副车架;
4a:后副车架的前后部;
4b:后副车架的倾斜部;
5:隔壁;
6:保险杠梁;
6a:保险杠梁延伸件;
7:支架;
8:电池壳;
13:轮拱;
15:最窄部;
16a:前地板;
16b:后地板;
17:角撑板;
20a:后副车架的第1安装部;
20b:后副车架的第2安装部;
20c:后副车架的第3安装部;
20d:后副车架的第4安装部;
30a:支架安装部;
S:车辆后部结构;
Wb:后横梁的底壁;
Wf:后横梁的前壁;
Wr:后横梁的后壁。
具体实施方式
适当参照附图,对实施本发明的方式(本实施方式)的车辆后部结构详细地进行说明。
本实施方式的车辆后部结构是这样的结构:在车体两侧的后侧车架(rear sideframe)的倾斜部分别具有最窄部,这些最窄部彼此通过后横梁连结。
以下,以应用于搭载了驱动装置用电池的电动汽车、插电式混合动力汽车等中的车辆后部结构为例,具体地说明本发明。然而,本发明并不限于此,还能够应用于具有用后横梁连结一对后侧车架的结构的各种车辆。
图1是搭载了本实施方式的车辆后部结构S的车辆12的后部仰视图。图2是在
图1中省略了后副车架4、电池壳8及支架7的车辆12的后部仰视图。以下的说明中的上下前后左右的方向与从落座于车辆12的驾驶员观察的上下前后左右的方向一致。另外,左右方向与车宽方向一致。
如图1所示,本实施方式的车辆后部结构S具备:侧梁1,其在车体10的两侧分别沿前后方向延伸;后侧车架2,其从侧梁1的后端部向后方延伸;后横梁3,其将后侧车架2的后述的倾斜部2b彼此连结起来;以及后副车架4,其配置于后侧车架2的下方。此外,本实施方式中的车体10还具备电池壳8和支架7,该支架7使该电池壳8支承于后横梁3。
<侧梁>
各个侧梁1由分别配置在车宽方向内外的侧梁内构件(省略图示)和侧梁外构件(省略图示)连接而成,形成为中空,在其内侧配置有侧梁补强板(省略图示)。
此外,侧梁1延伸到车体前部的未图示的仪表板下构件附近。
<后侧车架>
如图2所示,后侧车架2构成为主要具备前后部2a和倾斜部2b。
前后部2a配置在接下来说明的倾斜部2b的后方,在比侧梁1靠车宽方向内侧的位置沿前后方向延伸。具体而言,前后部2a与车轴大致平行且大致水平地延伸。另外,本实施方式中的前后部2a在仰视图中沿前后方向以大致一定宽度延伸。
前后部2a具有大致矩形的封闭截面结构。在前后部2a的各个后端部,经由保险杠梁延伸件6a连接有在车宽方向上延伸的保险杠梁6的两端部前表面。
倾斜部2b与前后部2a的前端连接,并且从前后部2a的前端以越朝向前方就越向车宽方向外侧渐渐移位的方式倾斜地延伸。
本实施方式中的倾斜部2b在剖视图中具有向车宽方向外侧打开的未图示的帽形状。倾斜部2b中,与帽形状的凸缘部对应的上下的凸缘(省略图示)通过焊接等与轮拱13的车宽方向内侧面连接。
与轮拱13连接的倾斜部2b与轮拱13协同形成大致矩形的封闭截面。倾斜部2b的前端部在侧梁1的车宽方向内侧,以在前后方向上与侧梁1的后端部搭接的方式配置并连接。
此外,虽然省略了在车体10的侧视图中的图示,但倾斜部2b从与侧梁1连接的连接部以越朝向后方就越渐渐朝向上方(图2的纸面背侧)的方式倾斜地延伸,倾斜部2b的后端部与前后部2a的前端部连接。
并且,在本实施方式中的倾斜部2b的末端部形成有缩径部14。
该缩径部14是由于倾斜部2b在从前后部2a侧向侧梁1侧渐渐缩窄横宽(与延伸方向垂直的方向的宽度)并延伸的中途,相反地扩宽横宽并延伸到与侧梁1连接的连接部而形成的。
缩径部14是在相邻于与侧梁1连接的连接部的位置处,倾斜部2b的车宽方向的外侧缘向车宽方向的斜前方内侧凹陷成圆弧状而形成的。
另外,本实施方式中的缩径部14被设定成,包括在后侧车架2的延伸中途封闭截面积最窄的最窄部15,但只要设定成至少包括在倾斜部2b的延伸中途封闭截面积最窄的最窄部15即可。顺便提及,本实施方式中的后侧车架2的封闭截面积由与后侧车架2的延伸方向垂直的封闭截面积定义。
在这样的后侧车架2形成有后述的后副车架4(参照图1)的第1安装部20a、第3安装部20c、以及第4安装部20d。对于这些安装部20a、20c、20d,后面会详细地说明。
图2中,标号16a是前地板,标号16b是后地板。
<后横梁>
如图2所示,后横梁3在后地板16b的下表面侧沿车宽方向延伸并架设于后侧车架2。
图3是包括图1的III-III截面的车辆后部结构S的局部立体图。但是,图3中省略了后副车架4(参照图1)的记载。
如图3所示,后横梁3在剖视图中呈向上方打开的帽形状。具体而言,后横梁3具有:底壁Wb;前壁Wf,其从底壁Wb的前缘向上方立起;后壁Wr,其从底壁Wb的后缘向上方立起;前凸缘3a及后凸缘3b,它们形成帽形状的凸缘部。
而且,前凸缘3a与后凸缘3b通过焊接等与后地板16b的下表面连接。
另外,与后横梁3连接的后地板16b经由从与前地板16a连接的连接部向上方立起的纵壁18向后方延伸,从而具有阶差。后横梁3以跨越该阶差的方式与后地板16b连接。
由此,后横梁3的前壁Wf被设定成在上下方向上比后壁Wr短,后壁Wr被设定成比前壁Wf长,以吸收后地板16b的阶差。
由此,与后地板16b连接的后横梁3与后地板16b协同形成大致矩形的封闭截面。
图3中,标号5是配置在后横梁3的封闭截面内侧的隔壁,标号8是由假想线(双点划线)表示的电池壳,标号17是连结后横梁3与后侧车架2(参照图2)的角撑板。后面会对这些隔壁5、电池壳8、及角撑板17详细地进行说明。
返回图2,后横梁3的车宽方向的两端部通过焊接等与后侧车架2的倾斜部2b连接。具体而言,设置于后横梁3的两端部的各个连接凸缘3c通过焊接等与后侧车架2的下表面连接。
并且,本实施方式中的后横梁3将后侧车架2的缩径部14彼此连结起来。作为更优选的方式,后横梁3将后侧车架2的最窄部15彼此连结起来。作为更优选的方式,后横梁3的前壁Wf以配置在倾斜部2b的最窄部15间的方式与后侧车架2连接。在图2中,标号Wf所表示的虚线示出了后横梁3的前壁Wf的位置。顺便提及,在本实施方式中,假设了前后方向上倾斜的前壁Wf的最前部配置在最窄部15间的结构,但本发明还可以设为前壁Wf的最后部配置在最窄部15间的结构、或前壁Wf的前后方向的任意中间部配置在最窄部15间的结构。
在这样的后横梁3形成有后述的后副车架4(参照图1)的第2安装部20b以及支架7(参照图1)的支架安装部30a,支架7将电池壳8支承于后横梁3。对于这些第2安装部20b及支架安装部30a,后面会详细说明。
<后副车架>
接下来,对后副车架4(参照图1)进行说明。
图4是包括图1的IV-IV截面的车辆后部结构S的局部立体图。但是,在图4中,电池壳8由假想线(双点划线)表示。
如图4所示,后副车架4配置在后侧车架2的下方。在后副车架4上搭载有动力装置(省略图示)、后悬挂装置(省略图示)等。
后副车架4具备:前后部4a,其配置在后侧车架2的前后部2a的下方,并沿前后方向延伸;以及倾斜部4b,其配置在后侧车架2的倾斜部2b的下方,并沿前后方向延伸。前后部4a与倾斜部4b的后端连接。
返回图1,在仰视图中,前后部4a在后侧车架2的内侧以与前后部2a大致平行的方式沿前后方向延伸。前后部4a的后部彼此通过横梁41连结。
在仰视图中,倾斜部4b在后侧车架2的内侧与倾斜部2b大致平行地延伸。即,倾斜部4b从前后部4a的前端以越朝向前方就越向车宽方向外侧渐渐移位的方式倾斜地延伸。倾斜部4b从前后部4a侧延伸到后横梁3的前缘。倾斜部4b的后部彼此通过横梁42连结。
后副车架4还具备延长部4c。延长部4c从倾斜部4b的前端沿着后横梁3的前缘向车宽方向外侧延伸。延长部4c的末端部位于后侧车架2的最窄部15(参照图2)。
在延长部4c的末端部,在与形成于最窄部15的第1安装部20a(参照图2)对应的位置上形成有第1连接部40a。
在倾斜部4b的前部,在与后横梁3的第2安装部20b(参照图2)对应的位置上形成有第2连接部40b。
在倾斜部4b的后部,在与后侧车架2的第3安装部20c(参照图2)对应的位置上形成有第3连接部40c。另外,如图2所示,第3安装部20c形成于后侧车架2中的倾斜部2b的后部。此外,如图1所示,第3连接部40c形成在对应于倾斜部4b的后部与横梁42之间的连结部的位置上。
如图1所示,在前后部4a的后部,在与后侧车架2的第4安装部20d(参照图2)对应的位置上形成有第4连接部40d。另外,如图2所示,第4安装部20d形成于后侧车架2中的前后部2a的后部。如图1所示,第4连接部40d形成在对应于前后部4a的后部与横梁41之间的连结部的位置上。
并且,如图4所示,后副车架4的第2连接部40b、第3连接部40c、以及第4连接部40d分别利用螺栓B安装于后横梁3的第2安装部20b和后侧车架2的第3安装部20c及第4安装部20d。此外,未图示的第1连接部40a(参照图1)经由螺栓安装于第1安装部20a(参照图2)。
另外,在图4中,标号5是经由螺栓B连结着第2连接部40b的隔壁。
<隔壁>
接下来,对隔壁5(参照图4)进行说明。
图5是包括图1的V-V截面的后横梁3的局部放大立体图。图5示出了从车体前部斜下方向上观察后横梁3时的、配置在后横梁3的封闭截面内的隔壁5的形态。
如图5所示,隔壁5由在与车宽方向交叉的方向上分隔后横梁3的内侧的多个板体(分隔壁)构成。
本实施方式中的隔壁5具备:第1隔壁5a,其配置在后横梁3的中央;第2隔壁5b,其配置在与所述第2安装部20b(参照图2)对应的位置;以及一对第3隔壁5c,它们配置在第1隔壁5a与第2隔壁5b之间。
另外,后述的支架7以与一对第3隔壁5c之间对应的方式,通过螺栓B及平板螺母N安装于后横梁3的下表面。
第1隔壁5a具备:分隔板51a;凸缘52a,其沿着分隔板51a的下缘形成;以及补强板53,其与分隔板51a一体地形成。
凸缘52a与后横梁3的底壁Wb连接。
补强板53具有:连接部54,其将分隔板51a连接于后地板16b的下表面;加强板55,其与该连接部54一体地形成,并从该连接部54垂下;以及凸缘52b,其连接该加强板55与分隔板51a的板面。此外,第1隔壁5a的分隔板51a具有与后横梁3的后壁Wr(参照图3)连接的未图示的凸缘。
第2隔壁5b具备:分隔板51b;凸缘52c,其沿着分隔板51b的下缘形成;以及套环56,其与分隔板51b连接。在套环56内配置有螺母(省略图示),该螺母中紧固有第2连接部40b(参照图4)的螺栓B(参照图4)。此外,第2隔壁5b的分隔板51b具有分别与后横梁3的前壁Wf和后壁Wr(参照图3)连接的未图示的凸缘。
第3隔壁5c具备:分隔板51c;凸缘52d,其沿着分隔板51c的下缘形成;凸缘52e,其沿着分隔板51c的上缘形成;以及凸缘52f,其沿着分隔板51c的前缘形成。
凸缘52d与后横梁3的底壁Wb连接。
凸缘52e与后地板16b的下表面连接。
凸缘52f与后横梁3的前壁Wf连接。
此外,第3隔壁5c的分隔板51c具有与后横梁3的后壁Wr(参照图3)连接的未图示的凸缘。
另外,在图5中,标号7是将电池壳8支承于后横梁3的支架。标号30a是后横梁3的支架安装部。标号B是将支架7安装于支架安装部30a的螺栓,标号N是与螺栓B螺合的平板螺母。标号2b是后侧车架2的倾斜部,标号13是轮拱。
<电池壳>
接下来,对电池壳8(参照图1)进行说明。
如图1所示,电池壳8配置在后横梁3的前方。该电池壳8在车体10的仰视图中呈未图示的大致矩形。
该电池壳8在侧梁1彼此之间向前方延伸,前端被支承于沿着仪表板下构件(省略图示)的后缘部在车宽方向上延伸的电池安装框架(省略图示)。
并且,如图1所示,在电池壳8的车宽方向两侧配置有一对支承板81。在图1中,该支承板81仅示出后端部,但与侧梁1并排地延伸到侧梁1的前端。
该支承板81中,车宽方向的外缘与所述侧梁内构件(省略图示)的下表面连接,并固定于侧梁1。
在左右的支承板81之间架设有骨架部件82。在图1中,该骨架部件82仅示出了配置在支承板81的后部的一个,但在支承板81的前后方向上隔开规定的间隔地配置有多个。
并且,如图3所示,电池壳8支承在骨架部件82上,配置在前地板16a的下方。另外,电池壳8通过配置在骨架部件82的适当位置的螺栓(省略图示)紧固于骨架部件82。
顺便提及,本实施方式中的电池壳8具备:托盘8a,其收纳由锂离子电池等形成的电池组(省略图示);以及盖体8b,其封闭托盘8a的上部开口。
此外,如图1所示,电池壳8经由一对支架7支承于后横梁3。具体而言,支架7的前部通过焊接等与骨架部件82的下表面和电池壳8的下表面连接,支架7的后部紧固于后横梁3的支架安装部30a(参照图2)。顺便提及,在本实施方式中,如图5所示,支架7和后横梁3通过螺栓B及平板螺母N连接。
如图4所示,本实施方式中的支架7由对应于电池壳8的下表面侧与后横梁3的下表面之间的阶差而弯曲成阶梯状的板体形成。此外,在该支架7上形成有沿前后方向延伸的多条焊道7a。
<角撑板>
如图2所示,角撑板17是配置于后侧车架2与后横梁3所成的角部的、在仰视图中呈大致三角形的部件。
角撑板17由L字截面的弯曲板体形成,该弯曲板体由以下部分形成:三角板部件17a,其配置在与后侧车架2及后横梁3各自的下表面大致相同的面上;以及脚板部件17b,其在倾斜部2b与后横梁3的夹角的对边侧向后地板16b弯曲。
此外,在角撑板17的三角板部件17a形成有缘部17c,缘部17c在包含后副车架4的第2安装部20b和支架安装部30a的范围内沿车宽方向延伸。
此外,在角撑板17的三角板部件17a形成有缘部17d,缘部17d从后侧车架2的倾斜部2b延伸到前后部2a的前部。即,后侧车架2中的后副车架4的第3安装部20c配置在角撑板17与后侧车架2的连结部。
<作用效果>
接下来,对本实施方式的车辆后部结构S所起到的作用效果进行说明。
如图1所示,本实施方式的车辆后部结构S中,后横梁3将后侧车架2的最窄部15彼此连结起来。
在这样的车辆后部结构S中,当碰撞载荷输入到后侧车架2时,最窄部15产生朝向车宽方向内侧的分力,后横梁3抑制该分力引起的最窄部15处的后侧车架2的变形。
即,搭载车辆后部结构S的车辆12能够与基于车型设计的最窄部15的宽度大小无关地,抑制碰撞载荷引起的最窄部15处的后侧车架2的变形。由此,车辆后部结构S能够经由后侧车架2向车体10的后方高效地传递碰撞载荷,从而能够使得碰撞能量的吸收性能进一步提高。
此外,如图2所示,在本实施方式的车辆后部结构S中,后横梁3的前壁Wf配置在倾斜部2b的最窄部15彼此之间。
根据这样的车辆后部结构S,能够利用后横梁3的前壁Wf支承最窄部15彼此之间,因此能够更可靠地抑制后侧车架2的变形。
另外,如后面所述,在后侧车架2的最窄部15彼此之间,也可以配置后横梁3的后壁Wr。
此外,如图2所示,在本实施方式的车辆后部结构S中的后侧车架2的最窄部15设置有后副车架4的第1安装部20a。
这样的车辆后部结构S能够利用后副车架4提高最窄部15的刚性。根据该车辆后部结构S,能够更可靠地抑制后侧车架2的变形。
此外,如图2所示,在本实施方式的车辆后部结构S中,在后横梁3上设置有后副车架4的第2安装部20b。
这样的车辆后部结构S中,最窄部15与后横梁3由后副车架4连结,因此能够更可靠地抑制后侧车架2的变形。
此外,如图2所示,在本实施方式的车辆后部结构S的后横梁3上,第2安装部20b与支架安装部30a以相邻的方式配置。
根据这样的车辆后部结构S,能够提高支架7的安装刚性,因此能够更可靠地经由支架7将碰撞载荷传递到电池壳8。车辆后部结构S的碰撞能量吸收性能进一步提高。
此外,如图4所示,在本实施方式的车辆后部结构S中,后副车架4经由第2安装部20b安装于隔壁5。
这样的车辆后部结构S利用隔壁5,提高了形成于后横梁3的支架安装部30a和第2安装部20b这两者的刚性。
此外,如图2所示,本实施方式的车辆后部结构S的角撑板17在车宽方向上包含第2安装部20b和支架安装部30a的范围内与后横梁3连结。
这样的车辆后部结构S能够将输入到后侧车架2的碰撞载荷从前后部2a经由角撑板17及支架7传递到电池壳8。车辆后部结构S的碰撞能量吸收性能进一步提高。
此外,这样的车辆后部结构S中,角撑板17在包含第2安装部20b的规定的范围宽度内与后横梁3连结,因此能够抑制由于经由角撑板17输入的碰撞载荷而使得后横梁3局部变形。由此,车辆后部结构S能够将碰撞载荷经由角撑板17及支架7传递到电池壳8。车辆后部结构S的碰撞能量吸收性能进一步提高。
此外,如图2所示,在本实施方式的车辆后部结构S中,以与角撑板17的形成于前后部2a的连结部相邻的方式,在后侧车架2上设置有后副车架4的第3安装部20c。
在这样的车辆后部结构S中,后副车架4连结后侧车架2的第3安装部20c与后横梁3的第2安装部20b。由此,配置在后侧车架2与后横梁3之间的角撑板17抑制了来自后侧车架2侧的碰撞载荷引起的压缩变形。由此,车辆后部结构S能够将碰撞载荷经由角撑板17及支架7传递到电池壳8。车辆后部结构S的碰撞能量吸收性能进一步提高。
以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明不限于所述实施方式,能够以各种方式实施。
如图2所示,在所述实施方式中,对后横梁3的前壁Wf配置在倾斜部2b的最窄部15彼此之间的结构进行了说明。但是,本发明虽未图示,但也可以设为后横梁3的后壁Wr配置在倾斜部2b的最窄部15彼此之间的结构。根据这样的车辆后部结构S,能够用后横梁3的后壁Wr支承最窄部15彼此之间,从而能够更可靠地抑制后侧车架2的变形。
此外,如图2所示,在所述实施方式中,对最窄部15是向车宽方向的斜前方内侧呈圆弧状地凹陷而形成的结构进行了说明。但是,本发明中的最窄部15也可以设为呈多边形状地凹陷而形成的结构。
Claims (8)
1.一种车辆后部结构,该车辆后部结构的特征在于,其具备:
后侧车架,其与配置在车体两侧的侧梁各自的后端连接;以及后横梁,其将所述后侧车架彼此之间连结起来,
所述后侧车架具备:前后部,其在车体前后方向上延伸;以及倾斜部,其从所述前后部的前端以越朝向前方就越向车宽方向外侧移位的方式倾斜地延伸,
所述倾斜部具备封闭截面积最窄的最窄部,
所述后横梁将设置于左右的所述倾斜部的所述最窄部彼此连结起来。
2.根据权利要求1所述的车辆后部结构,其特征在于,
所述后横梁具备:前壁,其从底壁的前缘向上方立起;以及后壁,其从所述底壁的后缘向上方立起,
所述前壁或所述后壁配置在所述最窄部彼此之间。
3.根据权利要求1或2所述的车辆后部结构,其特征在于,
在所述最窄部设置有配置在所述后侧车架的下方的后副车架的第1安装部。
4.根据权利要求3所述的车辆后部结构,其特征在于,
在所述后横梁上设置有所述后副车架的第2安装部。
5.根据权利要求4所述的车辆后部结构,其特征在于,
在所述后横梁的前方配置有电池壳,
在所述后横梁上形成有支架的支架安装部,该支架将所述电池壳支承于该后横梁,
所述第2安装部与所述支架安装部相邻。
6.根据权利要求5所述的车辆后部结构,其特征在于,
在所述后横梁的内部配置有隔壁,
所述后副车架经由所述第2安装部安装于所述隔壁。
7.根据权利要求5或6所述的车辆后部结构,其特征在于,
所述车辆后部结构具备连结所述前后部与所述后横梁的角撑板,
所述角撑板在车宽方向上包含所述第2安装部和所述支架安装部的范围内与所述后横梁连结。
8.根据权利要求7所述的车辆后部结构,其特征在于,
以与所述角撑板的形成在所述前后部的连结部相邻的方式,在所述后侧车架上设置有所述后副车架的第3安装部。
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