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CN110091927B - 车辆的地板构造 - Google Patents

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Abstract

车辆的地板构造具备地板面板(10)、电池包(60)及地板横梁(20、30)。电池包(60)配置于地板面板(10)下。地板横梁(20、30)配置于地板面板(10)上，从该地板面板(10)的车辆的宽度方向的一端架设至另一端。地板横梁(20、30)包括该地板横梁(20、30)的底边(23、33)被提高的变形起点部(21、31)，变形起点部(21、31)在车辆的高度方向上的尺寸比地板横梁(20、30)的车辆的宽度方向的其他区域在车辆的高度方向上的尺寸短。

Description

车辆的地板构造
技术领域
本发明涉及车辆的地板构造。
背景技术
在搭载旋转电机作为驱动源的电动汽车中，搭载电池。例如，在日本特开2017-193291中，在车厢(车室)的地板即地板面板下搭载电池包。
电池包具备多个电池模块和收容多个电池模块的壳体。而且，在日本特开2017-193291中，为了加强壳体的上盖而以紧贴于上盖的下表面的方式设置有上部加强件。上部加强件在车辆宽度方向上延伸设置，其车宽中央部向下侧凹陷。
发明内容
在车辆的侧面碰撞(以下适当记为侧碰)时，在车宽方向上延伸设置的骨架构件和/或加强构件承受碰撞载荷。因此，作为在车宽方向上延伸设置的加强构件的上部加强件也承受车宽方向的载荷。
在此，在上部加强件承受载荷而折弯变形时，相对脆弱的部分成为折弯起点，另外，其形状确定折弯变形的方式(折弯方式)。
根据日本特开2017-193291所公开的上部加强件，在车宽方向中央部形成有向下侧凹陷的凹陷部，该凹陷部成为折弯起点。而且，通过向下侧凹陷的该形状，上部加强件以凹陷部向下方突出的方式折弯。以下，将这样的向下方的折弯方式适当记为“下折”。
由于上部加强件安装于电池包的上盖，所以在下折时可能会与配置于其下方的电池模块接触。为了避免这样的接触，例如需要预先将上部加强件与电池模块的上下方向上的间隔留得大，在电池包的薄型化上有改善的余地。
于是，本发明的目的在于，提供一种在将收容电池模块的电池包搭载于地板面板下的地板构造中、在侧碰时能够抑制骨架构件向电池模块侧折弯变形的车辆的地板构造。
本发明涉及车辆的地板构造。该地板构造具备地板面板、电池包及地板横梁。电池包配置于地板面板下。地板横梁配置于地板面板上。地板横梁从该地板面板的车辆的宽度方向的一端架设至另一端。地板横梁包括该地板横梁的底边被提高的变形起点部，地板横梁的变形起点部在车辆的高度方向上的尺寸比地板横梁的车辆的宽度方向的其他区域在车辆的高度方向上的尺寸短。
根据上述结构，地板横梁的变形起点部通过将该地板横梁的底边提高而形成。由此，在车辆的侧碰时地板横梁向上方折弯，能够避免与地板面板下的电池包的接触。
另外，在上述发明中，也可以具备在地板横梁的变形起点部的上方重叠配置的加强构件。
根据上述结构，在地板横梁向上方折弯变形了时，重叠于变形起点部上方的加强构件阻止变形起点部的上升，因此能够抑制地板横梁的折弯变形的加剧。
另外，在上述发明中，电池包也可以包括电池模块和收容该电池模块的壳体。在该情况下，壳体及地板面板也可以在位于地板横梁的变形起点部的下方的部分具备沿着该变形起点部的底边而向上方突出的突出部。电池包也可以包括在壳体的突出部与收容于壳体内的电池模块之间的间隙布设的线束(英文：wire harness)。
根据上述结构，伴随于形成变形起点部而产生的间隙被用作线束的布设空间。
根据本发明，在侧碰时，能够抑制骨架构件向电池模块侧折弯变形。
附图说明
本发明的示例性实施例的特征、优点及技术上和工业上的意义将会在下面参照附图来描述，在这些附图中，同样的标号表示同样的要素，并且其中：
图1是例示本实施方式的车辆的地板构造的立体图。
图2是图1的A-A剖视后视图。
图3是图1的B-B剖视后视图。
图4是对车辆侧碰时的第一地板横梁的折弯变形进行说明的剖视后视图。
图5是对车辆侧碰时的第二地板横梁的折弯变形进行说明的剖视后视图。
具体实施方式
参照图1～图5来说明本实施方式的车辆的地板构造。此外，在图1～图5中，利用由符号FR表示的轴来表示车辆的前后方向(以下适当记为车长方向)，利用由符号RW表示的轴来表示车辆的宽度方向(以下适当记为车宽方向)，利用由符号UP表示的轴来表示铅垂方向(以下适当记为车辆的高度方向)。符号FR表示车辆前方。符号RW表示车辆右方向。另外，符号UP表示车辆上方向。
在图1中例示出了本实施方式的车辆的地板构造。另外，在图2中例示出了图1的A-A剖视后视图，在图3中例示出了图1的B-B剖视后视图。本实施方式的地板构造例如搭载于电动汽车。
本实施方式的地板构造具备地板面板10、第一地板横梁20、第二地板横梁30、门槛梁40、40、通道加强构件50及电池包60。地板面板10是构成车室的地板的面板构件。地板面板10的前端连接于前围板12。另外，在地板面板10的前端且车宽方向中央部设置有地板通道14。
地板通道14从车室的前端配置至后方。地板通道14从车室地板面即地板面板10的上表面向上方突出设置。例如，地板通道14在主视时为礼帽形状，具备在车宽方向上相对的一对侧壁、和将该一对侧壁的上端彼此连接的上壁。
地板通道14的前端连接于前围板12。另外，作为地板通道14的顶部(通道顶部)的上壁的、距地板面(地板面板上表面)的高度(通道高度)如图1的虚线所示那样随着去往车室的后方而逐渐变低，地板通道14的后端连接于地板面板10。
在搭载有内燃机作为车辆的驱动源的情况下，在地板通道14内穿设排气管。但是，在如图1所例示那样的、是不搭载内燃机的电动汽车且将电池包60收纳于地板下的情况下，进行电池包60的电力管理、监视的电池控制单元(未图示)等、电池包60的周边设备被收容于地板通道14内。
另外，在电动汽车中，与在地板通道14穿设有排气管的情况不同，无需使地板通道14延伸设置至车辆后方。于是，例如如图1所例示那样，也可以将地板通道14的车长方向长度确定为地板通道14的后端在车长方向上位于比第一地板横梁20靠前方处的长度。
作为覆盖地板通道14的加强构件，设置有通道加强构件50。通道加强构件50形成为刚性比地板通道14的刚性高。与地板通道14同样，通道加强构件50从地板面板10的上表面(车室地板面)向上方突出设置并在车长方向上延伸设置。此外，在图1中，用虚线示出了地板通道14的由通道加强构件50覆盖的部分。
通道加强构件50构成为包括作为上部构件的通道加强构件上部51和作为下部构件的通道加强构件下部52。通道加强构件下部52接合于地板通道14的侧壁下部(例如下半部分)，并且折回而在车宽方向上展开而延伸设置至地板面板10。另外，关于其车长方向长度，通道加强构件下部52例如延伸设置至第一地板横梁20的前壁。
通道加强构件上部51可以超过地板通道14的后端而进一步向后方延伸设置。即，通道加强构件上部51以跨及第一地板横梁20及第二地板横梁30也就是重叠于第一地板横梁20及第二地板横梁30的上方的方式配置。更详细而言，通道加强构件上部51以重叠于第一地板横梁20及第二地板横梁30的变形起点部21、31的上方的方式与第一地板横梁20及第二地板横梁30交叉配置。
从地板通道14的后端到通道加强构件上部51的后端为止的区域成为了UP轴-RW轴平面的截面(主视截面)由通道加强构件上部51和地板面板10包围的闭合截面构造。另外，由该闭合截面构造区划出的空间可以是不收容设备的所谓死区(英文：dead space)，成为了第一地板横梁20横穿过该死区内的构造。
参照图1、图2，在通道加强构件上部51的沿着车宽方向相对的一对侧壁53A、53B的、与第一地板横梁20交叉的交叉地点形成有在车宽方向上贯通的开口55、55。开口55、55的形状可以是沿着第一地板横梁20的侧视截面形状(UP轴-FR轴平面的截面)的形状。例如，开口55、55可以是与第一地板横梁20的侧视截面形状具有预定的间隙的开口形状。
通道加强构件上部51的后端配置于第二地板横梁30的前方。例如，通道加强构件上部51的侧壁53A、53B的后端抵接于第二地板横梁30的前壁。或者，也可以在第二地板横梁30的前壁与通道加强构件上部51的侧壁53A、53B的后端之间设置有沿着车长方向的间隙。
从通道加强构件上部51的上壁54的后端进一步向后方延伸设置有后端凸缘56。后端凸缘56与第二地板横梁30的上壁一部分重叠，该重叠部分由螺栓、螺母等紧固连结构件进行紧固连结。
在地板面板10的车宽方向两端设置有一对门槛梁40、40。门槛梁40、40是在车长方向上延伸设置的骨架构件。而且，在门槛梁40、40与地板通道14之间设置有前纵梁41、41。
作为骨架构件的第一地板横梁20及第二地板横梁30从地板面板10上的车宽方向一端架设至另一端。例如，第一地板横梁20及第二地板横梁30将一对门槛梁40、40之间连接。第一地板横梁20及第二地板横梁30例如沿着车宽方向呈直线状地延伸设置。另外，例如，第一地板横梁20及第二地板横梁30设置于车室的前席(驾驶席及副驾驶席)的下方。
第一地板横梁20及第二地板横梁30例如在侧视下为礼帽形状，通过以使其开放端扣在地板面板10上的状态配置而形成闭合截面构造。另外，礼帽形状中的凸缘22、32通过焊接等而接合于地板面板10。
如图1、图2所例示那样，第一地板横梁20贯通通道加强构件上部51。即，第一地板横梁20以经由(通过)通道加强构件上部51的开口55、55而横穿过通道加强构件上部51内的方式配置。
这样，本实施方式的第一地板横梁20贯通通道加强构件上部51而架设于车宽方向两端的门槛梁40、40之间。由此，例如与第一地板横梁20不贯通通道加强构件上部51和/或地板通道14而是在此处被截断的情况相比，针对从车室侧方输入的载荷的刚性提高。
参照图1、图2，在第一地板横梁20形成有第一地板横梁20的底边23被提高的变形起点部21。变形起点部21是第一地板横梁20的底边23的一部分向上方凹陷而形成的台阶部，并形成为变形起点部21在车辆的高度方向上的尺寸比第一地板横梁20的车宽方向的其他区域在车辆的高度方向上的尺寸短。此外，第一地板横梁20的底边23是指垂直地立起设置的垂直壁24与连接于该垂直壁24的下端且在水平方向上延伸设置的凸缘22的棱线。
变形起点部21例如具备底边23沿着车宽方向被逐渐提高的倾斜部21A、和在车宽方向上底边23水平地延伸设置的水平部21B。例如，水平部21B形成为其在车辆的高度方向上的尺寸为第一地板横梁20的变形起点部21以外的区域在车辆的高度方向上的尺寸的1/2。
变形起点部21例如形成于第一地板横梁20的车宽方向中央部。而且，在该变形起点部21的上方重叠有作为加强构件的通道加强构件上部51。通过具备这样的结构，如后所述，在车辆的侧碰时，在第一地板横梁20从变形起点部21上折变形时，成为通道加强构件上部51从上方按压该第一地板横梁20的形态，因此能够抑制第一地板横梁20的上折的加剧。
另外，为了在变形起点部21处也形成闭合截面构造，地板面板10的变形起点部21正下方的部分即车宽方向中央部分成为了沿着变形起点部21的底边23形状而向上方突出的突出部11。
参照图1、图3，第二地板横梁30配置于第一地板横梁20的后方。第二地板横梁30也与第一地板横梁20同样，形成有第二地板横梁30的底边33被提高的变形起点部31。变形起点部31是第二地板横梁30的底边33的一部分向上方凹陷而形成的台阶部，并形成为变形起点部31在车辆的高度方向上的尺寸比第二地板横梁30的车宽方向的其他区域在车辆的高度方向上的尺寸短。此外，第二地板横梁30的底边33是指垂直地立起设置的垂直壁34与连接于该垂直壁34的下端且在水平方向上延伸设置的凸缘32的棱线。
变形起点部31例如具备底边33沿着车宽方向被逐渐提高的倾斜部31A、和在车宽方向上底边33水平地延伸设置的水平部31B。例如，水平部31B形成为其在车辆的高度方向上的尺寸为第二地板横梁30的变形起点部31以外的区域在车辆的高度方向上的尺寸的1/2。
变形起点部31例如形成于第二地板横梁30的车宽方向中央部。而且，在该变形起点部31的上方重叠有作为加强构件的通道加强构件上部51的后端凸缘56。通过具备这样的结构，如后所述，在车辆的侧碰时，在第二地板横梁30从变形起点部31上折变形时，成为通道加强构件上部51的后端凸缘56从上方按压该第二地板横梁30的形态，因此能够抑制第二地板横梁30的上折的加剧。
另外，为了在变形起点部31处也形成闭合截面构造，地板面板10的变形起点部31正下方的部分即车宽方向中央部分成为了沿着变形起点部31的底边33形状而向上方突出的突出部11。
电池包60设置于地板面板10下。电池包60具备电池模块61、线束62及收容它们的壳体63。电池包60设置于例如悬吊支承于地板面板10下的底板64上。
另外，为了防备在车辆侧碰时车辆的长度在车宽方向上缩短的情形，电池包60形成为车宽方向长度比地板面板10的车宽方向长度稍短，配置于比车辆的宽度方向两侧靠内侧(靠中央)处。
电池模块61由多个单元电池(英文：battery cell)(单电池)构成。例如构成多个使多个单元电池并联连接而成的电池组，使这些电池组彼此串联连接。单元电池例如由镍氢二次电池、锂离子二次电池及全固态电池等构成。
壳体63是在其内部收容电池模块61及线束62的壳体。参照图2、图3，壳体63的上壁在第一地板横梁20及第二地板横梁30的变形起点部21、31的正下方形成有沿着该变形起点部21、31的底边23、33的形状而向上方突出的突出部65。
壳体63的突出部65与电池模块61的距离、和壳体63的车宽方向的其他区域与电池模块61的距离相比，在车辆的高度方向上的距离变长，成为了与该其他区域相比具有余裕的间隙。在该、突出部65与电池模块61的间隙布设线束62。
线束62是将单元电池之间连接的高电压配线。通过将伴随于第一地板横梁20及第二地板横梁30的变形起点部21、31的形成而产生的突出部65与电池模块61的间隙用作线束62的布设空间，能够抑制电池包60的大型化。
车辆侧碰时的举动
参照图4、图5，对本实施方式的车辆的地板构造的车辆侧碰时的举动进行说明。在图4中例示出了图2的结构的侧碰时的状况，在图5中例示出了图3的结构的侧碰时的状况。
在车辆侧面与障碍物66(barrier)碰撞时，门槛梁40承受该碰撞载荷。而且，碰撞载荷会向第一地板横梁20及第二地板横梁30传递，所述第一地板横梁20及第二地板横梁30是其车宽方向端部连接于门槛梁40的骨架构件。
在向第一地板横梁20及第二地板横梁30输入的碰撞载荷超过各自的耐载荷(日文：耐荷重)时，第一地板横梁20及第二地板横梁30折弯变形。此时，从第一地板横梁20及第二地板横梁30的变形起点部21、31发生折弯变形。
如上所述，由于变形起点部21、31的底边23、33被提高，所以第一地板横梁20及第二地板横梁30向上方折弯变形(上折)。而且，在上折时成为第一地板横梁20及第二地板横梁30的顶点的、也就是在第一地板横梁20及第二地板横梁30中最向上方隆起的部分的变形起点部21、31在其上方设置有作为加强构件的通道加强构件上部51。也就是说，变形起点部21、31成为由通道加强构件上部51按压隆起的形态。由此，能够抑制第一地板横梁20及第二地板横梁30的上折的加剧。

Claims (2)

1.一种车辆的地板构造，具备：
地板面板；
电池包，配置于所述地板面板下；及
地板横梁，配置于所述地板面板上，其中，所述地板横梁从所述地板面板的所述车辆的宽度方向的一端架设至另一端，所述地板横梁包括所述地板横梁的底边被提高的变形起点部，所述地板横梁的所述变形起点部在所述车辆的高度方向上的尺寸比所述地板横梁的所述车辆的宽度方向的其他区域在所述车辆的高度方向上的尺寸短，
所述电池包包括电池模块和收容所述电池模块的壳体，
所述壳体及所述地板面板在位于所述地板横梁的所述变形起点部的下方的部分具备沿着所述变形起点部的底边而向上方突出的突出部，并且，
所述电池包包括在所述壳体的突出部与收容于所述壳体内的所述电池模块之间的间隙布设的线束。
2.根据权利要求1所述的车辆的地板构造，
还具备在所述地板横梁的所述变形起点部的上方重叠配置的加强构件。
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