JP2017087806A

JP2017087806A - 車両下部構造

Info

Publication number: JP2017087806A
Application number: JP2015216749A
Authority: JP
Inventors: 俊弘五嶋; Toshihiro Goshima
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2015-11-04
Publication date: 2017-05-25
Anticipated expiration: 2035-11-04
Also published as: JP6421739B2

Abstract

【課題】側突時におけるロッカの傾きを抑制することができる車両下部構造を得る。【解決手段】フロアパネル１２の車両幅方向外側に設けられると共に車両前後方向に延設され、車両正面視における断面が略矩形状とされたロッカ１６と、車両幅方向に延設されていると共に車両幅方向の端部６２がロッカ１６の車両幅方向内側壁部６３における車両上下方向略中央部６４に結合されたフロアクロスメンバ６０と、一方のロッカ１６と他方のロッカ１６との間かつフロアパネル１２の車両下方側に配置されていると共に、フロアパネル１２へ締結具４６が挿通される締結部４４を介して取り付けられたバッテリ３８と、ロッカ側端部７４がロッカ１６における車両上方側に取り付けられていると共に、フロアクロスメンバ側端部７６がフロアクロスメンバ６０におけるバッテリ３８の締結部４４と車両上下方向に対向する部位に取り付けられたシートブラケット７０と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

下記特許文献１には、バッテリ搭載車両の構造が開示されている。このバッテリ搭載車両は、フロアパネルよりシートクッション側へ突出された突出部が車両用シートの車両下方側に設けられたバッテリを搭載している。また、この突出部の車両上方側には、車両用シートのシートパイプが配置されている。このシートパイプは、突出部と重ならない位置に弱化部が形成されている。したがって、車両側面衝突時（以下、この衝突形態を「側突時」という）、シートパイプが変形しても、シートパイプは突出部から外れた位置の弱化部で安定的に変形するため、シートパイプと突出部との干渉が抑制される。これにより、シートパイプから突出部ひいてはバッテリへの衝突荷重の入力が抑制される。

特開２０１３−２３１６３号公報

しかしながら、特許文献１に開示された構成では、側突時ロッカに衝突荷重が入力された場合、ロッカ自体が車両前後方向を軸方向として傾けられる可能性がある。特に、ロッカと結合されているフロアパネルが樹脂により構成されている場合では、ロッカが傾けられるとロッカの傾きにフロアパネルが追従できずにフロアパネルに応力が集中する可能性があり、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、側突時におけるロッカの傾きを抑制することができる車両下部構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両下部構造は、フロアパネルの車両幅方向外側に設けられると共に車両前後方向に延設され、車両正面視における断面が略矩形状とされたロッカと、車両幅方向に延設されていると共に車両幅方向の両端部が前記ロッカの車両幅方向内側壁部における車両上下方向略中央部に結合されたフロアクロスメンバと、前記一方のロッカと前記他方のロッカとの間かつ前記フロアパネルの車両下方側に配置されていると共に、前記フロアパネルへ締結具が挿通される締結部を介して取り付けられたバッテリと、車両幅方向外側の端部が前記ロッカの車両幅方向内側壁部における車両上方側に取り付けられていると共に、車両幅方向内側の端部が前記フロアクロスメンバにおける前記バッテリの締結部と車両上下方向に対向する部位に取り付けられたシートブラケットと、を有している。

請求項１記載の発明によれば、ロッカの車両幅方向内側壁部における車両上方側には、シートブラケットの車両幅方向外側の端部が取り付けられている。このシートブラケットは、車両幅方向内側の端部がフロアクロスメンバにおけるバッテリの締結部と車両上下方向に対向する部位に取り付けられている。すなわち、シートブラケットの車両幅方向内側の端部は、締結具が挿通されることで剛性が向上された締結部と車両上下方向に対向する部位に取り付けられている。ところで、一般的に、側突時に衝突荷重がロッカへ入力されると、ロッカはフロアクロスメンバと結合された箇所を中心に車両前後方向を軸方向として傾けられる。具体的には、ロッカの車両上方側が車両幅方向内側へと傾けられようとする。しかし、ロッカへ入力された衝突荷重は、シートブラケットを介してフロアクロスメンバへと伝達されると共に、フロアクロスメンバから締結部へと伝達される。つまり、ロッカへ入力された衝突荷重は、剛性が高められた締結部により受け止められることから、ロッカの傾きが抑制される。したがって、ロッカが傾けられることによるフロアパネルへの応力の集中を抑制することが可能となる。

請求項１記載の本発明に係る車両下部構造は、側突時におけるロッカの傾きを抑制することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両下部構造を備えた車両のフロアを示す車両平面図である。図１におけるＡ−Ａ線に沿って切断した状態を示す拡大断面図である。対比例に係る車両下部構造を備えた車両のフロアを示す拡大断面図である。

以下、図１、２を用いて、本発明に係る車両下部構造の一実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。

図１に示されるように、本実施形態の車両下部構造が適用された車両の車両下部１０には、車室の床部を構成するフロアパネル１２が配置されている。フロアパネル１２は、車両の底面を構成しており、車両平面視で略矩形状の板材によって形成されている。フロアパネル１２は、一例として繊維強化樹脂により構成されている。また、フロアパネル１２の車両幅方向外側の端部１４は、後述するロッカ１６に締結具１８（図２参照）によって締結されている。なお、図１に示す車両下部１０では、車両左側の一部の図示を省略しているが、車両幅方向中央部における車両前後方向に延設された図示しない仮想線を挟んで車両左側と車両右側とが略対称に形成されている。

フロアパネル１２の車両幅方向外側には、左右一対のロッカ１６が設けられている。以下、図２を参照して車両左側のロッカ１６について説明するが、車両右側のロッカ１６も同様の構成とされている。

ロッカ１６は、車両前後方向に延在されており、車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネル２０と、車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネル２２とを含んで閉断面構造とされている。

ロッカインナパネル２０は、車両幅方向に沿って上下に切断した断面形状が、車両幅方向外側に開放された略ハット状に形成されており、ロッカインナパネル２０の上部には、インナ側上フランジ部２４が車両上方側へ延出されている。また、ロッカインナパネル２０の下部には、車両下方へインナ側下フランジ部２６が延出されている。

ロッカアウタパネル２２は、ロッカインナパネル２０と車両幅方向に対向して配置されており、車両幅方向に沿って上下に切断した断面形状が、車両幅方向内側に開放された略ハット状に形成されている。また、ロッカアウタパネル２２の上部には、アウタ側上フランジ部２８が車両上方側へ延出されており、ロッカアウタパネル２２の下部には、アウタ側下フランジ部３０が車両下方側へ延出されている。なお、ロッカ１６の閉断面内には、車両上方側に配置されかつ水平方向に延設された第一隔壁３２と、第一隔壁３２の車両下方側に配置されかつ水平方向に延設された第二隔壁３４と、ロッカインナパネル２０とロッカアウタパネル２２との間に配置され車両上下方向に延設された第三隔壁３６と、が設けられている。そして、ロッカインナパネル２０のインナ側上フランジ部２４は、ロッカアウタパネル２２のアウタ側上フランジ部２８に第三隔壁３６の車両上方側を挟んで結合されている。同様に、ロッカインナパネル２０のインナ側下フランジ部２６は、ロッカアウタパネル２２のアウタ側下フランジ部３０に第三隔壁３６の車両下方側を挟んで結合されている。これにより、ロッカ１６は、車両正面視での断面形状が略矩形状とされている。

ロッカ１６の車両幅方向内側かつフロアパネル１２の車両下方側には、バッテリ３８が配置されている。このバッテリ３８は、バッテリ本体部４０とカバー４２とを含んで構成されており、カバー４２がバッテリ本体部４０を車両下方側から覆うように配置されている。

また、バッテリ３８には、締結部４４が形成されている。この締結部４４は、締結具４６が挿通可能な締結孔４８を形成する締結孔壁部５０と、カバー４２における締結孔壁部５０に対応した部位に車両上方側へ凹形状に形成された締結座面５２と、を含んで構成されている。締結孔壁部５０は、カバー４２の締結座面５２からバッテリ本体部４０の車両上方側面まで車両上下方向に沿って延設されている。また、締結座面５２には、締結孔４８に対応した位置に板厚方向に貫通された貫通孔５４が形成されている。同様に、フロアパネル１２には、締結孔４８に対応した位置に板厚方向に貫通された貫通孔５６が形成されている。したがって、締結孔４８に締結具４６が締結座面５２から車両上方側へ向かって挿通されていると共に、この締結具４６をフロアパネル１２の貫通孔５６に対応した位置に設けられたナット５８に締結することで、バッテリ３８はフロアパネル１２へ固定されている。

フロアパネル１２の車両上方側には、フロアクロスメンバ６０が設けられている。このフロアクロスメンバ６０は、車両幅方向に延設されていると共に、車両幅方向の端部６２がロッカインナパネル２０の車両幅方向内側壁部６３における車両上下方向略中央部６４に結合されている。なお、このフロアクロスメンバ６０は、図示はしないが、車両側面視での断面形状が車両下方側に向けて開口された略ハット型形状とされている。つまり、フロアクロスメンバ６０における車両上方側に設けられた上側壁部６６と、フロアパネル１２とは、車両上下方向で離間されている。同時に、上側壁部６６と、締結部４４に挿通された締結具４６の先端部６８との間も離間されている。

フロアクロスメンバ６０とロッカ１６との間には、シートブラケット７０が設けられている。このシートブラケット７０は、ブラケット中央部７２と、車両幅方向外側の端部としてのロッカ側端部７４と、車両幅方向内側の端部としてのフロアクロスメンバ側端部７６とを含んで構成されている。ブラケット中央部７２は、車両幅方向に沿って延設されていると共に、図示しない車両シートを車両前後方向にスライド可能に支持するシートレール７８が取り付けられている。

ロッカ側端部７４は、ブラケット中央部７２と連続的に形成されていると共に、ブラケット中央部７２の車両幅方向外側の端部から車両上方側へと延設されている。また、ロッカ側端部７４は、ロッカインナパネル２０の車両幅方向内側壁部６３における車両上方側、すなわち、車両上下方向略中央部６４の車両上方側に結合されている。

フロアクロスメンバ側端部７６は、ブラケット中央部７２と連続的に形成されていると共に、ブラケット中央部７２の車両幅方向内側の端部から車両下方側へ斜めに延設された延設部８２と、延設部８２の車両幅方向内側の端部から車両幅方向内側へとフロアクロスメンバ６０の上側壁部６６に沿って延設された当接部８４とで構成されている。当接部８４は、フロアクロスメンバ６０の上側壁部６６における締結部４４と車両上下方向に対向する部位に配置され結合されている。

次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

ここで、図３に示される対比例を用いながら、本実施形態の作用並びに効果を説明することにする。なお、本実施形態と同一構成部分については同一番号を付してその説明を省略する。

図３に示されるように、車両の車両下部１００には、車室の床部を構成するフロアパネル１０２が配置されている。フロアパネル１０２は、車両の底面を構成しており、車両平面視で略矩形状の板材によって形成されている。また、フロアパネル１０２の車両幅方向外側の端部１０４は、後述するロッカ１０６へ溶接によって結合されている。

ロッカ１０６は、車両前後方向に延在されており、車両幅方向内側に配置されたロッカインナパネル１０８と、車両幅方向外側に配置されたロッカアウタパネル１１０とを含んで閉断面構造とされている。

ロッカインナパネル１０８は、車両幅方向に沿って上下に切断した断面形状が、車両幅方向外側に開放された略ハット状に形成されており、ロッカインナパネル１０８の上部には、インナ側上フランジ部１１２が車両上方側へ延出されている。また、ロッカインナパネル１０８の下部には、インナ側下フランジ部１１４が車両下方側へ延出されている。

ロッカアウタパネル１１０は、ロッカインナパネル１０８と車両幅方向に対向して配置されており、車両幅方向に沿って上下に切断した断面形状が、車両幅方向内側に開放された略ハット状に形成されている。また、ロッカアウタパネル１１０の上部には、アウタ側上フランジ部１１６が車両上方側へ延出されており、ロッカアウタパネル１１０の下部には、アウタ側下フランジ部１１８が車両下方側へ延出されている。そして、ロッカインナパネル１０８のインナ側上フランジ部１１２は、ロッカアウタパネル１１０のアウタ側上フランジ部１１６に結合されている。同様に、ロッカインナパネル１０８のインナ側下フランジ部１１４は、ロッカアウタパネル１１０のアウタ側下フランジ部１１８に結合されている。これにより、ロッカ１０６は、車両正面視での断面形状が略矩形状とされている。

フロアパネル１０２の車両上方側には、フロアクロスメンバ１２０が設けられている。このフロアクロスメンバ１２０は、車両幅方向に延設されていると共に、車両幅方向の端部１２２がロッカインナパネル１０８の車両上下方向略中央部１２４に結合されている。なお、このフロアクロスメンバ１２０は、図示はしないが、車両側面視での断面形状が車両下方側に開放された略ハット型形状とされている。つまり、フロアクロスメンバ１２０における車両上方側に設けられた上側壁部１２６と、フロアパネル１０２とは、車両上下方向で離間されている。

上記構成では、側突時にロッカ１０６に衝突荷重が入力された場合、ロッカ１０６自体がフロアクロスメンバ１２０との結合部を中心に車両前後方向を軸方向としてロッカ１０６の車両上方側が車両幅方向内側へ（図中矢印Ｒ）と傾けられる可能性がある。特に、ロッカ１０６と結合されているフロアパネル１０２が樹脂により構成されている場合、ロッカ１０６が傾けられるとロッカ１０６の傾きにフロアパネル１０２が追従できずにフロアパネル１０２に応力が集中する可能性があり、上記対比例はこの点で改良の余地がある。

これに対し、本実施形態では、図２に示されるように、ロッカ１６の車両幅方向内側壁部６３における車両上方側には、シートブラケット７０のロッカ側端部７４が取り付けられている。このシートブラケット７０は、フロアクロスメンバ側端部７６における当接部８４がフロアクロスメンバ６０におけるバッテリ３８の締結部４４と車両上下方向に対向する部位に取り付けられている。すなわち、シートブラケット７０のフロアクロスメンバ側端部７６における当接部８４は、締結具４６が挿通されることで剛性が向上された締結部４４に対応した位置に取り付けられている。ところで、一般的に、側突時に衝突荷重がロッカ１６へ入力されると、ロッカ１６はフロアクロスメンバ６０と結合された箇所を中心に車両前後方向を軸方向として傾けられる。具体的には、ロッカ１６の車両上方側が車両幅方向内側へと傾けられようとする（図中矢印Ｒ）。しかし、ロッカ１６へ入力された衝突荷重は、シートブラケット７０を介してフロアクロスメンバ６０へと伝達されると共に、シートブラケット７０の締結部４４からフロアクロスメンバ６０の上側壁部６６へと荷重が伝達される。そして、衝突荷重を受けたフロアクロスメンバ６０の上側壁部６６は車両下方側へと変位されるが、この変位された上側壁部６６が上側壁部６６の車両下方側に設けられている締結部４４に挿通された締結具４６の先端部６８に当接することで、上側壁部６６のそれ以上の変位が抑制される。つまり、シートブラケット７０からフロアクロスメンバ６０に入力された衝突荷重が、剛性の高い締結部４４により受け止められることから、それ以上のロッカ１６の傾きが抑制される。これにより、側突時におけるロッカの傾きを抑制することができ、ロッカが傾けられることによるフロアパネルへの応力の集中を抑制することが可能となる。

なお、本実施形態では、フロアクロスメンバ６０の上側壁部６６と、締結部４４に挿通された締結具４６の先端部６８との間は離間されているが、これに限らず、フロアクロスメンバ６０の上側壁部６６と締結具４６の先端部６８との間に発泡樹脂やバルクヘッド等の別部材を設けてもよい。これにより、シートブラケット７０の当接部８４から衝突荷重がフロアクロスメンバ６０の上側壁部６６へ入力された場合に、フロアクロスメンバ６０の上側壁部６６が発泡樹脂等の別部材と当接することで、フロアクロスメンバ６０の上側壁部６６の変形がより抑制されてロッカ１６の傾きがより抑制される。

また、フロアクロスメンバ６０は、フロアパネル１２の車両上方側に設けられているが、これに限らず、フロアパネル１２の車両下方側に設けられた構成としてもよい。この場合、フロアクロスメンバ６０は、車両側面視での断面形状が車両上方側へ向けて開口された略ハット型形状にされると共に、車両下方側に設けられた図示しない下側壁部にバッテリ３８が締結部４４を介して取り付けられた構造となる。そして、フロアパネル１２における締結部４４に対応した位置にシートブラケット７０の当接部８４が取り付けられた構成とすることで、ロッカ１６の傾きを抑制して側突時における車両の衝突性能を向上させることができる。

さらに、シートブラケット７０は、シートレール７８が取り付けられた構成とされているが、これに限らず、シートレール７８が取り付けられない構成としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１２フロアパネル
１６ロッカ
３８バッテリ
４４締結部
４６締結具
６０フロアクロスメンバ
６２端部（フロアクロスメンバの車両幅方向の端部）
６３車両幅方向内側壁部
６４車両上下方向略中央部
７０シートブラケット
７４ロッカ側端部（シートブラケットの車両幅方向外側の端部）
７６フロアクロスメンバ側端部（シートブラケットの車両幅方向内側の端部）

Claims

フロアパネルの車両幅方向外側に設けられると共に車両前後方向に延設され、車両正面視における断面が略矩形状とされたロッカと、
車両幅方向に延設されていると共に車両幅方向の両端部が前記ロッカの車両幅方向内側壁部における車両上下方向略中央部に結合されたフロアクロスメンバと、
前記一方のロッカと前記他方のロッカとの間かつ前記フロアパネルの車両下方側に配置されていると共に、前記フロアパネルへ締結具が挿通される締結部を介して取り付けられたバッテリと、
車両幅方向外側の端部が前記ロッカの車両幅方向内側壁部における車両上方側に取り付けられていると共に、車両幅方向内側の端部が前記フロアクロスメンバにおける前記バッテリの締結部と車両上下方向に対向する部位に取り付けられたシートブラケットと、
を有する車両下部構造。