JP2018140711A - Floor structure of electric vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気自動車のフロア構造に関する The present invention relates to a floor structure of an electric vehicle.
従来、サブフレームを有する車体前部構造としては、入力した衝突荷重によってサブフレームが後退移動した際に、サブフレームの後端部に形成した傾斜面をトンネルメンバの下面に沿って移動させるものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この車体前部構造によれば、サブフレームの後端部がトンネルメンバの下面に沿って後方に移動することで、車両の衝突時にサブフレームの後端部が車室内に侵入するのを防止することができる。これにより車両の衝突安全性が向上する。
Conventionally, as a vehicle body front structure having a subframe, when the subframe moves backward due to an input collision load, an inclined surface formed at the rear end portion of the subframe is moved along the lower surface of the tunnel member. It is known (see, for example, Patent Document 1).
According to this vehicle body front structure, the rear end portion of the subframe moves rearward along the lower surface of the tunnel member, thereby preventing the rear end portion of the subframe from entering the vehicle compartment when the vehicle collides. be able to. Thereby, the collision safety of the vehicle is improved.
しかしながら、フロア下にバッテリパックを配置する電気自動車に対して従来の車体前部構造(例えば、特許文献1参照)を適用すると、後退移動するサブフレームの後端部は、バッテリパックに干渉する恐れがある。 However, if a conventional vehicle body front structure (see, for example, Patent Document 1) is applied to an electric vehicle in which a battery pack is disposed below the floor, the rear end portion of the subframe that moves backward may interfere with the battery pack. There is.
本発明の課題は、衝突時におけるバッテリパックに対するサブフレームの干渉をより確実に回避することができる電気自動車のフロア構造を提供することにある。 The subject of this invention is providing the floor structure of the electric vehicle which can avoid the interference of the sub-frame with respect to the battery pack at the time of a collision more reliably.
前記課題を解決する電気自動車のフロア構造は、フロア前部で車幅方向に延びるダッシュクロスメンバと、前記ダッシュクロスメンバの下方に配置されるサブフレームマウント部材と、前記サブフレームマウント部材に後部が締結されるサブフレームと、前記サブフレームマウント部材に対する締結部から後方に向けて延出する前記サブフレームの延出部と、前記サブフレームの前記サブフレームマウント部材に対する締結を解除する作用点を前記締結部に形成するように、前記延出部に対峙する、てこの支点と、前記てこの支点の後方で前記ダッシュクロスメンバの下方に配置され、バッテリパック搭載フレームを支持するバッテリパック搭載フレーム支持部材と、を備えている。 The floor structure of an electric vehicle that solves the above problems includes a dash cross member that extends in the vehicle width direction at a front portion of the floor, a subframe mount member disposed below the dash cross member, and a rear portion of the subframe mount member. A subframe to be fastened; an extension portion of the subframe extending backward from a fastening portion to the subframe mount member; and an action point for releasing the fastening of the subframe to the subframe mount member. A lever supporting the battery pack, which is disposed below the dash cross member at the rear of the lever, and supports the battery pack mounting frame so as to face the extension portion, as formed in the fastening portion And a member.
本発明によれば、衝突時におけるバッテリパックに対するサブフレームの干渉をより確実に回避することができる電気自動車のフロア構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the floor structure of the electric vehicle which can avoid the interference of a sub-frame with respect to a battery pack at the time of a collision more reliably can be provided.
以下に、本発明を実施するための形態(本実施形態)について詳細に説明する。
一般に、自動車の車体前部構造としては、車幅方向の両側にそれぞれ配置されるフロントサイドフレームと、このフロントサイドフレームの下部に支持されて、パワープラント、サスペンション部品などを搭載するサブフレームと、を備えるものが知られている。この車体前部構造においては、車体の前方に配置されるバンパビームに衝突荷重が入力されると、この衝突荷重は、バンパビームの両側後面にそれぞれ配置されるバンパビームエクステンションを介してフロントサイドフレームの前部に入力される。そして、衝突荷重は、フロントサイドフレームの後部に接続されるアウトリガを介して車体の両側で前後方向に延びるサイドシルに入力され、車体の後方へと伝達されていく。その一方で、パワープラントなどを搭載するサブフレームは、衝突荷重が入力されて後退する。
Below, the form (this embodiment) for implementing this invention is demonstrated in detail.
In general, as a front body structure of an automobile, a front side frame disposed on both sides in the vehicle width direction, a subframe that is supported by a lower portion of the front side frame and mounts a power plant, suspension parts, and the like, What is provided with is known. In this vehicle body front structure, when a collision load is input to the bumper beam disposed in front of the vehicle body, the collision load is transmitted to the front side frame via the bumper beam extensions respectively disposed on both rear surfaces of the bumper beam. Is input to the department. The collision load is input to the side sill extending in the front-rear direction on both sides of the vehicle body via the outrigger connected to the rear portion of the front side frame, and transmitted to the rear of the vehicle body. On the other hand, a subframe on which a power plant or the like is mounted moves backward upon receiving a collision load.
本発明は、入力した衝突荷重によってサブフレームを中折れさせてパワープラントを車体の下方に誘導する際に、フロントサイドフレームに対するサブフレームの後部の締結を第2てこの原理(王冠抜き構造)によって能動的に解除するように構成されている。また、本発明は、アウトリガに対応する部材として、後記するフロントサイドフレーム支持部材を導入することによって、フロントサイドフレームに入力した衝突荷重を効率よく分散させて後方に伝達するように構成されている。
以下では、まず車体前部構造の全体構成について説明した後に、本発明の電気自動車のフロア構造について詳細に説明する。なお、以下の説明において、前後左右上下の方向は、電気自動車に着座したドライバの前後左右上下の方向を基準としている。また、以下の説明において車幅方向は、各図に示す左右方向に一致する。
According to the present invention, when the sub-frame is bent by the input collision load and the power plant is guided to the lower side of the vehicle body, the second frame is used to fasten the rear portion of the sub-frame to the front side frame. It is configured to release actively. In addition, the present invention is configured to efficiently disperse the collision load input to the front side frame and transmit it to the rear by introducing a front side frame support member described later as a member corresponding to the outrigger. .
Below, after explaining the whole structure of a vehicle body front part structure first, the floor structure of the electric vehicle of this invention is demonstrated in detail. In the following description, the front-rear, left-right, up-down directions are based on the front-rear, left-right, up-down directions of the driver seated on the electric vehicle. In the following description, the vehicle width direction coincides with the left-right direction shown in each drawing.
≪車体前部構造の全体構成≫
図1は、本実施形態に係る電気自動車のフロア構造S2(図3参照)を含む車体前部構造S1の構成説明図であり、車体前部の部分左側面図である。
図1に示すように、本実施形態での車体前部構造S1は、車幅方向(図1の紙面に垂直な方向)の両側のそれぞれに設けられるフロントサイドフレーム11と、車幅方向の両側のそれぞれに設けられる図示しないフロントピラーから車体前方に向けて延びるアッパメンバ12と、アッパメンバ12の前端部からフロントサイドフレーム11の前部における車幅方向外側に隣接するように延びるロアメンバ13と、を備えている。
≪Overall structure of front body structure≫
FIG. 1 is a configuration explanatory view of a vehicle body front part structure S1 including a floor structure S2 (see FIG. 3) of an electric vehicle according to the present embodiment, and is a partial left side view of the vehicle body front part.
As shown in FIG. 1, the vehicle body front structure S <b> 1 in this embodiment includes a
車体の前側で横並びに配置されるフロントサイドフレーム11の前端とロアメンバ13の前端には、図示しないバンパビームエクステンションを介して図示しないバンパビームが取り付けられる。
フロントサイドフレーム11の後端は、後に詳しく説明するフロントサイドフレーム支持部材14(図4参照)に接続されている。
A bumper beam (not shown) is attached to the front end of the
The rear end of the
また、フロントサイドフレーム11の下方には、図示しないサスペンション部品を支持するとともに、パワーユニット15を搭載するサブフレーム16が配置されている。
サブフレーム16の前部は、フロントサイドフレーム11の前部で垂下するサブフレーム支持部材18を介してフロントサイドフレーム11に締結されている。
サブフレーム16の前後方向の中央部は、サブフレーム16側から上方に延びる取付アーム17を介してフロントサイドフレーム11に締結されている。
サブフレーム16の後部は、後に詳しく説明するサブフレームマウント部材19に締結されている。
Further, below the
The front portion of the
A central portion in the front-rear direction of the
The rear portion of the
また、サブフレーム16の車体前後方向の略中央部には、脆弱部21が形成されている。この脆弱部21は、衝突荷重がサブフレーム16の前部に入力した際に、サブフレーム16が下方に凸となるように中折れする切っ掛けを形成するものである。この脆弱部21は、例えば、この前後におけるサブフレーム16の強度よりもこの脆弱部21におけるサブフレーム16の強度を低下させて形成することができる。この脆弱部21周りにおけるサブフレーム16の強度の調整は、サブフレーム16の形状によるもの、サブフレーム16の材質によるものの何れであっても構わない。
Further, a
なお、図1中、符号22は、サイドシルであり、符号28aは、サイドシル22の車幅方向の内側にフランジなどを介して縁部が接続されるフロアパネル本体である。なお、図1中、フロアパネル本体28aは、隠れ線(点線)で示し、作図の便宜上、その側面視での形状、厚さなどは実際のものと異なっている。
In FIG. 1,
また、図1中、符号23は、ホイールハウスであり、図示しないホイールの収容空間を区画しながらフロントサイドフレーム11とアッパメンバ12との間に架け渡されている。また、ホイールハウス23は、後記するダッシュロアパネル24(図2参照)に接続されるとともに、後記するフロントサイドフレーム支持部材14(図4参照)の側壁14a(図4参照)にも接続されている。
Further, in FIG. 1,
また、図1中、符号25は、トンネル部であり、符号26は、後に詳しく説明するバッテリパック搭載フレームであり、符号26a1は、バッテリパック搭載フレーム26内に配置されるバッテリパックである。なお、図1中、バッテリパックは、隠れ線(点線)で示し、作図の便宜上、その側面視での形状及び大きさなどは実際のものと異なっている。
In FIG. 1,
次に、前記のフロントサイドフレーム支持部材14(図4参照)及びサブフレームマウント部材19が取り付けられるダッシュクロスメンバ27(図2参照)について説明する。本発明でのダッシュクロスメンバ27は、図示しない従来の車体前部構造においてダッシュロアパネルの後面で車幅方向に延びる棒状部材であるダッシュクロスビームに代わるものである。
Next, the dash cross member 27 (see FIG. 2) to which the front side frame support member 14 (see FIG. 4) and the
図2は、図1のIIa方向から見下ろしたII−II断面を含む車体前部構造S1の部分斜視図である。図3は、車体前後方向に沿った車体前部構造S1の部分左側断面図である。
図2に示すように、ダッシュクロスメンバ27は、ダッシュロアパネル24と、このダッシュロアパネル24の上側に配置されるフロアパネル28とで形成されている。具体的には、ダッシュクロスメンバ27は、ダッシュロアパネル24とフロアパネル28とのオーバーラップ部29に形成されている。
FIG. 2 is a partial perspective view of the vehicle body front part structure S1 including a II-II section looking down from the IIa direction of FIG. FIG. 3 is a partial left side sectional view of the vehicle body front structure S1 along the vehicle body longitudinal direction.
As shown in FIG. 2, the dash cross member 27 is formed by a dash
図3に示すように、ダッシュロアパネル24は、パワープラントルーム31と車室32とを区画するようにパワープラントルーム31側から車室32側に向けて下り勾配で傾斜する傾斜縦壁24aと、傾斜縦壁24aの下方で反車室側に凸となる曲げ部24bと、を備えている。この曲げ部24bは、なだらかな湾曲面を含む湾曲部で構成されている。
なお、本実施形態での曲げ部24bの後端部は、次に説明するフロアパネル本体28aの前端部と重ね合わせが容易なように、当該後端部の上面と当該前端部の下面とが略同一平面内に位置するように設定されている。
As shown in FIG. 3, the dash
In addition, the rear end portion of the
フロアパネル28は、車室内の床面を略形成するフロアパネル本体28aと、このフロアパネル本体28aの前端部から前方に延びて、ダッシュロアパネル24の曲げ部24bの上方に重ね合わせられる重畳部28bとを備えている。
この重畳部28bは、ダッシュロアパネル24の曲げ部24bにおける曲率よりも小さい曲率で湾曲する湾曲面を有して構成されている。
また、重畳部28bは、ダッシュロアパネル24の傾斜縦壁24aの下端部まで延びている。
The
The overlapping
The overlapping
そして、例えばスポット溶接などによって、傾斜縦壁24aの下端部と重畳部28bとの重ね部が接合され、前記した曲げ部24bの後端部とフロアパネル本体28aの前端部との重ね部が接合される。これによりダッシュロアパネル24とフロアパネル28とのオーバーラップ部29に、断面視で略鎌形状(Sickle shape)の閉断面29aが形成される。そして、車幅方向に延在するこの閉断面29aを形成するダッシュロアパネル24とフロアパネル28とによってダッシュクロスメンバ27が形成される。
Then, for example, spot welding or the like joins the overlapping portion of the lower end portion of the inclined
なお、ダッシュロアパネル24の曲げ部24bは、図3に示す湾曲部に代えて折れ曲り稜線がパワープラントルーム31側に形成される屈曲部で構成することもできる。また、曲げ部24bは、車幅方向に湾曲部と屈曲部とを組み合わせて構成することもできる。
また、フロアパネル28の重畳部28bは、図3に示す湾曲部を含むものに代えて、曲げ部24bを覆う平板で構成することもできる。
In addition, the bending
Moreover, the
また、図2に示すように、ダッシュロアパネル24とフロアパネル28とで形成される閉断面29aは、トンネル部25においても形成されている。
トンネル部25の閉断面25cは、ダッシュロアパネル24の車幅方向の中央で上方に隆起する下側トンネル部25bと、フロアパネル28の車幅方向の中央で上方に隆起する上側トンネル部25aとの間に形成される。
このトンネル部25の閉断面25cは、ダッシュロアパネル24の曲げ部24bとフロアパネル28の重畳部28bとで形成される閉断面29aと車幅方向に繋がっている。
Further, as shown in FIG. 2, the
The
The
このようなトンネル部25の閉断面25cは、下側トンネル部25bの外周面を部分的に縮径することで下側トンネル部25bの周方向に延びるように形成される図示しない凹溝を、上側トンネル部25aで塞いで形成することもできる。
Such a
以上のようなダッシュクロスメンバ27は、従来の車体前部構造で使用される前記のダッシュクロスビームと比較して、ダッシュロアパネル24の下面における前後方向の広範囲に渡って、高剛性、高強度の補強部を形成することができる。
なお、図2中、符号19は、サブフレームマウント部材であり、符号14は、フロントサイドフレーム支持部材であり、符号35は、てこの支点33(図3参照)を形成する車体側傾斜部材34(図3参照)を配置する屈曲構造体であり、符号35aは、屈曲構造体35を形成する板体である。
これらの部材は、後記するバッテリパック搭載フレーム支持部材36(図3参照)とともに、ダッシュクロスメンバ27の下面に取り付けられ、次に説明する本発明の電気自動車のフロア構造S2(以下、単に「フロア構造S2」と称する)を構成する。
The dash cross member 27 as described above has high rigidity and high strength over a wide range in the front-rear direction on the lower surface of the dash
In FIG. 2,
These members are attached to the lower surface of the dash cross member 27 together with a battery pack mounting frame support member 36 (see FIG. 3) to be described later, and the electric vehicle floor structure S2 (hereinafter simply referred to as “floor”) of the present invention described below. (Referred to as structure S2 ").
≪フロア構造≫
図3に示すように、フロア構造S2は、前記のように、ダッシュクロスメンバ27の下方に配置されるサブフレームマウント部材19と、サブフレームマウント部材19に対するサブフレーム16の締結を解除する作用点を形成する、てこの支点33と、バッテリパック搭載フレーム26を車体側に締結するバッテリパック搭載フレーム支持部材36と、を備えている。また、フロア構造S2は、サブフレームマウント部材19に横並びに配置されるフロントサイドフレーム支持部材14(図4参照)を備えている。
≪Floor structure≫
As shown in FIG. 3, as described above, the floor structure S <b> 2 has the
<サブフレームマウント部材>
図3に示すように、サブフレームマウント部材19は、ダッシュクロスメンバ27の下側面を形成するダッシュロアパネル24の曲げ部24bに取り付けられている。具体的には、サブフレームマウント部材19は、ダッシュロアパネル24の傾斜縦壁24aの下端部とフロアパネル28の重畳部28bとの重ね部から曲げ部24bを経て平坦部24cに至るまでの範囲に渡って取り付けることができる。
このようなサブフレームマウント部材19は、有底の略角筒体で形成されるケーシング37と、このケーシング37の底部に配置されるナットプレート38と、を主に備えて構成されている。
<Subframe mount member>
As shown in FIG. 3, the
Such a
ケーシング37は、上方に開口している。このケーシング37の開口縁は、このサブフレームマウント部材19が取り付けられるダッシュロアパネル24の下面の形状に対応して、前方に高く、後方に低くなるように形成されている。
そして、ケーシング37は、開口縁に形成されるフランジ37aを介してダッシュロアパネル24の下面に、例えばスポット溶接などで取り付けられている。
ケーシング37の底面には、ケーシング37の内外を連通させる孔部37bが形成されている。
The
And the
On the bottom surface of the
ナットプレート38は、後記するサブフレーム16の後部をサブフレームマウント部材19に締結するボルトB1が螺合するナットN1を有して構成されている。
また、ナットプレート38は、ケーシング37の底部側から内壁面に向けて立ち上がるフランジ部38bが形成されている。ナットプレート38は、このフランジ部38bとケーシング37とが、例えばスポット溶接などによって接合されることで、ケーシング37の底部に固定される。
ナットプレート38は、ケーシング37の孔部37b内に収まる膨出部38aを有している。
The
Further, the
The
この膨出部38aは、ナットN1周りでナットプレート38が部分的に下方に窪むことで形成される。この膨出部38aには、ナットN1のねじ孔に対応する位置に、ボルトB1の挿通孔(図示を省略)が形成されている。
ちなみに、この膨出部38aは、後記する第2てこの原理によって、サブフレームマウント部材19に対するサブフレーム16の締結が解除される際に、フランジ部38bをケーシング37側に残したままで破断する。
The bulging
Incidentally, the bulging
サブフレーム16には、サブフレームマウント部材19に対する締結部16aから後方に向けて延出する延出部16bが形成されている。
この延出部16bは、ボルトB1の挿通孔16cが形成される締結部16aから後方に向かうほどダッシュクロスメンバ27側から徐々に離れるように傾斜する延出部側傾斜面16b1を有している。
また、本実施形態での延出部16bは、延出部側傾斜面16b1の後方に、てこの支点33が対峙する平坦面16b2を有している。
The
The extending
Moreover, the
<てこの支点>
てこの支点33は、前記したサブフレーム16の中折れに連動してサブフレーム16のサブフレームマウント部材19に対する締結を解除する作用点を締結部16aに形成するものである。
後に詳しく説明するが、サブフレーム16の中折れ動作によって、延出部16bの平坦面16b2がてこの支点33に当接すると、サブフレーム16の締結部16aは、サブフレームマウント部材19からボルトB1を引き抜くように動作する。つまり、てこの支点33は、第2てこの原理における支点を構成する。
<Leverage point>
The
As will be described in detail later, when the flat surface 16b2 of the extending
本実施形態でのてこの支点33は、延出部側傾斜面16b1と対向する傾斜面を有する車体側傾斜部材34と、後に詳しく説明するバッテリパック搭載フレーム支持部材36の延長部36dとの接合部33aで形成されている。
具体的には、てこの支点33は、車体側傾斜部材34と延長部36dとがV字状になって交わる接合部33aで構成されている。
ちなみに、本実施形態での接合部33aは、図3に示すように、車体側傾斜部材34と延長部36dとの鋼板の2枚重ねで構成されているが、3枚以上の鋼板を重ね合わせて構成することもできる。
In this embodiment, the
Specifically, the
Incidentally, as shown in FIG. 3, the joint portion 33a in the present embodiment is composed of two stacked steel plates of the vehicle body side inclined
この車体側傾斜部材34は、前記したように、屈曲構造体35によって延長部36dに対してV字状に配置される。
屈曲構造体35は、図2に示すように、車幅方向に対向する面部を有する1対の板体35aを備えている。これら1対の板体35aの上端は、ダッシュクロスメンバ27の下面を構成するダッシュロアパネル24に接続されている。
As described above, the vehicle body side inclined
As shown in FIG. 2, the
次に参照する図4は、車体中央上方側から見下ろした図2のIV−IV断面を含む車体前部構造S1の部分斜視図である。但し、ホイールハウス23(図1参照)は図示を省略している。
図4に示すように、屈曲構造体35を構成する1対の板体35aは、車幅方向にバッテリパック搭載フレーム支持部材36を挟むように配置されている。また、1対の板体35aとバッテリパック搭載フレーム支持部材36とは、後に詳しく説明するように相互に接続されている。
また、1対の板体35aは、サブフレームマウント部材19とスポット溶接などによって接続されている。つまり、サブフレームマウント部材19とバッテリパック搭載フレーム支持部材36とは、1対の板体35aを介して互いに前後方向に接続されている。
Next, FIG. 4 to be referred to is a partial perspective view of the vehicle body front part structure S1 including the IV-IV cross section of FIG. However, the wheel house 23 (see FIG. 1) is not shown.
As shown in FIG. 4, the pair of
Further, the pair of
板体35aは、図3に示すようにダッシュロアパネル24から下方に向けて延びている。また、板体35aの下端は、所定の傾斜角を維持しながら車幅方向に屈曲して延びて、車体側傾斜部材34を形成している。そして、車体側傾斜部材34は、延出部16bの延出部側傾斜面16b1に沿って延び、再び上方に向けて折り返して延びることで、図4に示すように、互いに対向し合う1対の板体35aを構成している。
なお、図4中、符号34は、サブフレームマウント部材19と、次に説明するバッテリパック搭載フレーム支持部材36との間を見通した斜め前の下方に見える車体側傾斜部材である。
As shown in FIG. 3, the
In FIG. 4,
<バッテリパック搭載フレーム支持部材>
図3に示すように、バッテリパック搭載フレーム支持部材36は、バッテリパック搭載フレーム26の前部を車体側、つまり本実施形態ではダッシュクロスメンバ27の下面を形成するダッシュロアパネル24に取り付ける部材である。ちなみに、本実施形態でのバッテリパック搭載フレーム26の車体に対する全体的な取付は、図示しないが、バッテリパック搭載フレーム26を構成する後記ボックス部26aを上下方向に貫く複数のカラー付きボルトをフロアクロスメンバに締結することによって行われる。
<Battery pack mounting frame support member>
As shown in FIG. 3, the battery pack mounting
ここでは、バッテリパック搭載フレーム支持部材36の説明に先だって、まずバッテリパック搭載フレーム26について説明する。
本実施形態でのバッテリパック搭載フレーム26は、図3に示すように、ボックス部26aと、フレーム部26bと、ブラケット26cと、を主に備えて構成されている。
このバッテリパック搭載フレーム26は、前記した車体両側のサイドシル22(図1参照)同士の内側に配置される。
Here, prior to the description of the battery pack mounting
As shown in FIG. 3, the battery
The battery
ボックス部26aは、平面視で矩形のトレー状に形成され、その内側にはバッテリパック26a1(図1参照)が収容される。
バッテリパック26a1は、図示しないが、例えばリチウムイオン二次電池などで構成されるバッテリモジュール、ジャンクションボード、DC−DCコンバータなどからなる電気補器部品群、及び送風機構などで構成されている。
The
Although not shown, the battery pack 26a1 includes a battery module configured with, for example, a lithium ion secondary battery, an electrical auxiliary component group including a junction board, a DC-DC converter, and the like, and a blower mechanism.
フレーム部26bは、ボックス部26aの周囲を支持する矩形の枠体で形成されている。この枠体は、上下方向に細長い略矩形の閉断面を有する中空部材で形成されている。フレーム部26bの下端には、ボックス部26a側に向けて延出するフランジ部26b1が形成されている。このフランジ部26b1は、ボックス部26aの底面外周部を下方から支持する。
The
ブラケット26cは、車幅方向(図3の紙面に垂直な方向)に長い部材であり、車幅方向に延びるフレーム部26bの前壁に対してスポット溶接などによって取り付けられている。
このブラケット26cは、フレーム部26bの前壁との接続により断面視で直角台形の平断面を形成している。具体的には、フレーム部26bの前壁から垂直に立ち上がる上面26c1と、フレーム部26bの前壁と略平行な側面26c2と、フレーム部26bの前壁に対して傾斜する傾斜面26c3とを有している。なお、この傾斜面26c3の傾きは、サブフレーム16の延出部側傾斜面16b1に対応するように形成されている。この傾斜面26c3は、特許請求の範囲にいう「フレーム側傾斜面」に相当する。
また、傾斜面26c3には、バッテリパック搭載フレーム支持部材36とブラケット26cとを締結するボルトB2をブラケット26c内に配置するための配置孔26c4が形成されている。
The
The
The inclined surface 26c3 is formed with an arrangement hole 26c4 for arranging the bolt B2 for fastening the battery pack mounting
次に、バッテリパック搭載フレーム支持部材36について説明する。
図3に示すように、バッテリパック搭載フレーム支持部材36は、上方から下方に向かって断面視で階段状に屈曲した板状部材を有するナットプレートで形成されている。
バッテリパック搭載フレーム支持部材36は、ダッシュクロスメンバ27を構成するダッシュロアパネル24の後端部にスポット溶接などで接続されるフランジ部36aと、このフランジ部36aからブラケット26cの上面26c1に向かって延びる縦壁部36bと、この縦壁部36bに接続されてブラケット26cの上面26c1に沿って伸び、ボルトB2に螺合するナットN2を有する締結面部36cと、この締結面部36cの前縁に接続されるとともに、てこの支点33を形成する延長部36dと、を備えている。
また、バッテリパック搭載フレーム支持部材36は、縦壁部36b、締結面部36c、及び延長部36dのそれぞれに、車幅方向の両端縁からそれぞれ立ち上がる板体で補強部36eが形成されている。
Next, the battery pack mounting
As shown in FIG. 3, the battery pack mounting
The battery pack mounting
In addition, the battery pack mounting
そして、図4に示すように、前記した両端縁の補強部36e(図4中、左側の補強部36eのみを記載し、右側の補強部36eは不図示)のそれぞれは、車体側傾斜部材34を配置する屈曲構造体35の1対の板体35aのそれぞれにスポット溶接などによって接合されている。これによってバッテリパック搭載フレーム支持部材36と、サブフレームマウント部材19とは、前記したように、1対の板体35aによって互いに接合されている。
以上のようなバッテリパック搭載フレーム支持部材36のナットN2は、ボルトB2(図3参照)と螺合することで、車幅方向に延びるバッテリパック搭載フレーム26のブラケット26cに対するフレーム締結部39を構成している。
As shown in FIG. 4, each of the reinforcing
The nut N2 of the battery pack mounting
<フロントサイドフレーム支持部材>
次に、フロントサイドフレーム支持部材14について説明する。
図2に示すように、フロントサイドフレーム支持部材14は、サブフレームマウント部材19、屈曲構造体35などと横並びに配置される箱体で構成されている。このフロントサイドフレーム支持部材14は、ダッシュクロスメンバ27の下面を構成するダッシュロアパネル24にスポット溶接などで取り付けられている。
<Front side frame support member>
Next, the front side
As shown in FIG. 2, the front side
図4に示すように、フロントサイドフレーム支持部材14は、平面視で略直角三角形を呈している。具体的には、フロントサイドフレーム支持部材14は、この略直角三角形の頂点に対応する部分を前方に向け、斜辺に対応する部分を車幅方向の外側に向け、底辺(隣辺)に対応する部分をバッテリパック搭載フレーム26側に向けて配置されている。また、底辺から頂点に向かって延びる対辺に対応する部分は、サブフレームマウント部材19と隣接するように配置されている。
フロントサイドフレーム支持部材14の各辺に対応する部分には、前記した箱体が形成されるように側壁14a,14b,14cが形成されている。
As shown in FIG. 4, the front side
略直角三角形の斜辺に対応する部分に形成される側壁14aは、ホイールハウス23(図1参照)の曲率に合せて車体外側に凹となるように湾曲している。また、略直角三角形の底辺(隣辺)に対応する部分に形成される側壁14bは、ブラケット26c(図3参照)の後端の上方でフレーム部26b(図3参照)の前壁に沿うように形成されている。また、略直角三角形の対辺に対応する部分に形成される側壁14cは、車体の前後方向に沿うように形成されている。なお、側壁14aは、特許請求の範囲にいう「前側壁」に相当し、側壁14cは、特許請求の範囲にいう「内側壁」に相当する。
The side wall 14a formed at a portion corresponding to the hypotenuse of a substantially right triangle is curved so as to be concave toward the outside of the vehicle body in accordance with the curvature of the wheel house 23 (see FIG. 1). Further, the
また、略直角三角形の頂点に対応する側には、フロントサイドフレーム11の後部が締結されるマウント部14fが形成されている。なお、図4中、フロントサイドフレーム11は仮想線(二点鎖線)で表している。また、サイドシル22は、サイドシル22の内側を形成するインナパネル22aの下部を部分的に表し、このインナパネル22aの上部、サイドシル22の外側を形成するアウタパネル、サイドシル22の閉断面内に配置されるスティフナなどの記載は省略している。
Also, a
このフロントサイドフレーム支持部材14の車幅方向の外側には、荷重伝達部41の前端部が接続される。
荷重伝達部41は、車幅方向の外側でサイドシル22の内側を構成するインナパネル22aの前端部にその後端部が接続されている。
A front end portion of the
The
また、荷重伝達部41は、車幅方向の内側に、サイドシル22(インナパネル22a)側からフロントサイドフレーム支持部材14側に向けて延びる細長の板体からなるステー41aを備えている。具体的には、ステー41aは、インナパネル22aに接続される後端部から車幅方向の内側に弧を描くように前方に延びている。そして、ステー41aの先端は、フロントサイドフレーム支持部材14の側壁14aの内側に接続されている。
また、このステー41aの内側には、フロントサイドフレーム支持部材14の側壁14bの車幅方向の外側端が接続されている。
Moreover, the
Further, the outer end of the
また、フロントサイドフレーム支持部材14の側壁14cには、サブフレーム16の後部が締結されるサブフレームマウント部材19がスポット溶接などによって接続されている。
また、フロントサイドフレーム支持部材14の側壁14aと側壁14cとの間には、隔壁14dが形成されている。この隔壁14dは、サブフレームマウント部材19が接合される側壁14cの位置に対応するように形成されている。
Further, a
A
また、フロントサイドフレーム支持部材14は、車幅方向に延びるバッテリパック搭載フレーム26のブラケット26cに対応する部分に、ナットプレート14eが配置されている。
ナットプレート14eのナットN2は、ボルトB2(図3参照)と螺合することで、バッテリパック搭載フレーム支持部材36のナットN2と同様に、ブラケット26cに対するフレーム締結部39を構成している。
なお、図4中、符号38は、サブフレームマウント部材19のナットプレートである。
Moreover, the
The nut N2 of the
In FIG. 4,
≪作用効果≫
次に、本実施形態に係るフロア構造S2の奏する作用効果について説明する。
図5(a)から図5(c)は、サブフレームマウント部材19に対するサブフレーム16の締結が、第2てこの原理によって能動的に解除される様子を示す工程説明図である。
図5(a)に示すように、本実施形態に係るフロア構造S2は、サブフレーム16に衝突荷重が入力される前にあっては、てこの支点33が延出部16bにおける平坦面16b2に対峙している。
<Effect>
Next, the function and effect produced by the floor structure S2 according to this embodiment will be described.
FIG. 5A to FIG. 5C are process explanatory views showing that the fastening of the
As shown in FIG. 5 (a), in the floor structure S2 according to this embodiment, before the collision load is input to the
そして、図示しないが、サブフレーム16の前部に衝突荷重が入力されると、図1に示す脆弱部21でサブフレーム16を中折れさせることで、図1に示すパワーユニット15が車体の下方に誘導される。これにより重量物であるパワーユニット15が、図3に示す車室32内に侵入することが回避されて、車両の衝突安全性が確保される。
Although not shown, when a collision load is input to the front portion of the
このように中折れさせると、図5(b)に示すように、サブフレーム16の締結部16aの前方には、下方に向かうモーメントMが生起する。このモーメントMにより、延出部16bにおける平坦面16b2は、てこの支点33に当接する。
そして、このモーメントMは、ボルトB1を下方に引き抜くように作用する作用点を締結部16aに形成する。つまり、てこの支点33に対して締結部16aを作用点とする第2てこの原理を適用した王冠抜き構造が構築される。
As shown in FIG. 5B, a moment M is generated in the forward direction of the
And this moment M forms the action point which acts so that bolt B1 may be pulled out in
具体的には、ボルトB1は、図5(c)に示すように、ナットN1に螺合したままナットプレート38の膨出部38aを破断させてサブフレームマウント部材19から下方に抜け出る。サブフレーム16の後部は、ボルトB1の引き抜き方向に沿って下方へと誘導される。そして、サブフレーム16の後部は、てこの支点33周りの回転モーメントを維持しながらブラケット26cの傾斜面26c3に案内されて車体の下方へと脱落していく。
Specifically, as shown in FIG. 5C, the bolt B1 is pulled out from the
このような本実施形態に係るフロア構造S2は、従来の車体前部構造(例えば、特許文献1参照)のように、サブフレームの後退移動に伴ってボルトの先端が変形してサブフレームの締結が受動的に解除されるものと異なって、サイドシル22を中折れさせた際のモーメントMによって能動的にボルトB1を引き抜く構成となっている。
Such a floor structure S2 according to the present embodiment, like a conventional vehicle body front structure (see, for example, Patent Document 1), the bolt ends are deformed as the subframe moves backward, and the subframe is fastened. Unlike the case that is passively released, the bolt B1 is actively pulled out by the moment M when the
このようなフロア構造S2では、従来の車体前部構造(例えば、特許文献1参照)のように、サブフレームの後退移動する際の並進エネルギを王冠抜き構造によって回転エネルギに変換する。また、このフロア構造S2では、王冠抜き構造によって、膨出部38aを破断させて回転エネルギを吸収する。また、このフロア構造S2では、王冠抜き構造によって、サブフレーム16の後部を効果的に車体の下方へと誘導する。
これにより本実施形態に係るフロア構造S2は、衝突時におけるバッテリパック26a1(図1参照)に対するサブフレーム16の干渉をより確実に回避することができる。
In such a floor structure S2, the translational energy when the subframe moves backward is converted into rotational energy by the crown-extraction structure, as in the conventional vehicle body front structure (see, for example, Patent Document 1). Further, in the floor structure S2, the bulging
Thereby, floor structure S2 concerning this embodiment can avoid interference of
また、本実施形態に係るフロア構造S2においては、図3に示すように、ブラケット26cの傾斜面26c3(フレーム側傾斜面)が、延出部側傾斜面16b1に対応するように傾斜している。
これによりてこの支点33がこれに当接する延出部16bによって圧壊した際に、延出部側傾斜面16b1が傾斜面26c3に案内されて、サブフレーム16の後部は、バッテリパック26a1(図1参照)を避けるように、下方に効率よく誘導される。
In the floor structure S2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the inclined surface 26c3 (frame-side inclined surface) of the
Thus, when the
また、本実施形態に係るフロア構造S2においては、図2及び図3に示すように、ダッシュクロスメンバ27を構成するダッシュロアパネル24の下面に、サブフレームマウント部材19、てこの支点33、バッテリパック搭載フレーム支持部材36、及びフロントサイドフレーム支持部材14が接合されている。
これによりフロアパネル28とダッシュロアパネル24とを重ね合わせてダッシュクロスメンバ27を形成する前に、予めダッシュロアパネル24に前記のサブフレームマウント部材19などを取り付けることもできる。これによりダッシュクロスメンバ27に対するサブフレームマウント部材19などの種々の部材の取付を効率よく行うことができる。
Further, in the floor structure S2 according to the present embodiment, as shown in FIGS. 2 and 3, the
Thus, before the
また、本実施形態に係るフロア構造S2においては、図4に示すように、フロントサイドフレーム支持部材14の側壁14c(車幅方向の内側壁)にサブフレームマウント部材19が接合されている。また、フロントサイドフレーム支持部材14は、バッテリパック搭載フレーム26(図3参照)のブラケット26cを締結するフレーム締結部39を有している。
Further, in the floor structure S2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the
これによりフロントサイドフレーム11からフロントサイドフレーム支持部材14に入力された衝突荷重、及びサブフレーム16からサブフレームマウント部材19に入力された衝突荷重は、図4に示す矢印のように、フレーム締結部39からバッテリパック搭載フレーム26へと分散されて伝達されていく。また、フロントサイドフレーム支持部材14に入力された衝突荷重、及びサブフレームマウント部材19に入力された衝突荷重は、図4に示す矢印のように、バッテリパック搭載フレーム支持部材36のフレーム締結部39からもバッテリパック搭載フレーム26へと分散されて伝達されていく。
As a result, the collision load input from the
また、本実施形態に係るフロア構造S2においては、図4に示すように、フロントサイドフレーム支持部材14が、側壁14a(前側壁)と側壁14c(内側壁)との間で延びる隔壁14dを有している。
これによりフロントサイドフレーム支持部材14の剛性を高めることができる。したがって、フロントサイドフレーム11に入力された衝突荷重は、フロントサイドフレーム支持部材14から荷重伝達部41を介してサイドシル22へと効率よく伝達される。
Further, in the floor structure S2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 4, the front side
Thereby, the rigidity of the front side
また、隔壁14dは、側壁14cに対するサブフレームマウント部材19の接続位置に対応して配置されているので、サブフレームマウント部材19に締結されるサブフレーム16の後部の支持剛性が高められる。これによりサブフレーム16に搭載されるサスペンションメンバ(図示を省略)の支持剛性が高められる。
また、この隔壁14dは、サブフレーム16に入力された衝突荷重を、サブフレームマウント部材19、側壁14c、隔壁14d、側壁14a、及び荷重伝達部41を介してサイドシル22へと効率よく伝達する。
Further, since the
Further, the
また、荷重伝達部41は、湾曲するステー41aを有することによって、フロントサイドフレーム支持部材14に入力された衝突荷重を効率よくサイドシル22へと伝達することができる。
Moreover, the
また、本実施形態に係るフロア構造S2においては、図3に示すように、てこの支点33が、車体側傾斜部材34と延長部36dとがV字状になって交わる接合部33aで構成されている。また、接合部33aは、2枚以上の鋼板が重ね合わせられて構成されている。これにより前記した王冠抜き構造が効果的に機能してボルトB1の引き抜きが効果的に行われる。
Further, in the floor structure S2 according to the present embodiment, as shown in FIG. 3, the
また、本実施形態に係るフロア構造S2のサブフレームマウント部材19においては、図3に示すように、ナットプレート38の膨出部38bが、ケーシング37の孔部37bに嵌り込んでいる。
これによりフロア構造S2は、サブフレームマウント部材19からボルトB1を引き抜く際に、ケーシング37の下部の形状を維持しつつ、膨出部38bのみの破断を効果的に行うことができる。
Further, in the
Thereby, when pulling out the bolt B1 from the
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、1つの隔壁14dを有するフロントサイドフレーム支持部材14について説明したが、本発明は側壁14aと側壁14c(内側壁)との間で複数の隔壁14dが延びる構成とすることもできる。
また、隔壁14dは、側壁14aと側壁14bとの間、及び/又は側壁14bと側壁14cとの間で延びるものを備える構成とすることもできる。
また、フロントサイドフレーム支持部材14は、隔壁14dに代えて、又はこの隔壁14dとともに、衝突荷重が伝達される方向に延びるビードを有する構成とすることもできる。
As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, It can implement with a various form.
Although the front side
Further, the
Further, the front side
11 フロントサイドフレーム
12 アッパメンバ
13 ロアメンバ
14 フロントサイドフレーム支持部材
14a 側壁(前側壁)
14c 側壁(内側壁)
14d 隔壁
14e ナットプレート
14f マウント部
15 パワーユニット
16b1 延出部側傾斜面
16b2 平坦面
16 サブフレーム
16a 締結部
16b 延出部
18 サブフレーム支持部材
19 サブフレームマウント部材
21 脆弱部
22 サイドシル
23 ホイールハウス
24 ダッシュロアパネル
24a 傾斜縦壁
24b 曲げ部
24c 平坦部
25 トンネル部
25a 上側トンネル部
25b 下側トンネル部
26 バッテリパック搭載フレーム
26a1 バッテリパック
26c3 傾斜面(フレーム側傾斜面)
26a ボックス部
26b フレーム部
26c ブラケット
27 ダッシュクロスメンバ
28 フロアパネル
28a フロアパネル本体
28b 重畳部
29 オーバーラップ部
33 てこの支点
33a 接合部
34 車体側傾斜部材
35 屈曲構造体
36 バッテリパック搭載フレーム支持部材
36d 延長部
38 ナットプレート
38a 膨出部
39 フレーム締結部
41 荷重伝達部
41a ステー
S1 車体前部構造
S2 フロア構造
11
14c Side wall (inner wall)
Claims (7)
前記ダッシュクロスメンバの下方に配置されるサブフレームマウント部材と、
前記サブフレームマウント部材に後部が締結されるサブフレームと、
前記サブフレームマウント部材に対する締結部から後方に向けて延出する前記サブフレームの延出部と、
前記サブフレームの前記サブフレームマウント部材に対する締結を解除する作用点を前記締結部に形成するように、前記延出部に対峙する、てこの支点と、
前記てこの支点の後方で前記ダッシュクロスメンバの下方に配置され、バッテリパック搭載フレームを支持するバッテリパック搭載フレーム支持部材と、を備える電気自動車のフロア構造。 A dash cross member extending in the vehicle width direction at the front of the floor;
A subframe mounting member disposed below the dash cross member;
A subframe whose rear portion is fastened to the subframe mount member;
An extension portion of the subframe extending rearward from a fastening portion with respect to the subframe mount member;
A lever fulcrum facing the extension portion so as to form an action point for releasing the fastening of the subframe to the subframe mounting member in the fastening portion,
A floor structure for an electric vehicle, comprising: a battery pack mounting frame support member that is disposed behind the dash cross member behind the lever fulcrum and supports the battery pack mounting frame.
前記バッテリパック搭載フレームは、前記延出部側傾斜面に対応するように傾斜するフレーム側傾斜面を有する請求項1に記載の電気自動車のフロア構造。 The extension part of the subframe has an extension part side inclined surface that inclines so as to gradually move away from the dash cross member toward the rear from the fastening part with respect to the subframe mount member,
The electric vehicle floor structure according to claim 1, wherein the battery pack mounting frame has a frame-side inclined surface that is inclined so as to correspond to the extending portion-side inclined surface.
前記ダッシュクロスメンバを構成する前記ダッシュロアパネルの下面には、前記サブフレームマウント部材、前記てこの支点、及び前記バッテリパック搭載フレーム支持部材が接合されている請求項1に記載の電気自動車のフロア構造。 The dash cross member has a closed cross section at an overlap portion between a dash lower panel and a floor panel arranged on the upper side of the dash lower panel,
The floor structure of an electric vehicle according to claim 1, wherein the subframe mounting member, the lever fulcrum, and the battery pack mounting frame support member are joined to a lower surface of the dash lower panel constituting the dash cross member. .
前記ダッシュクロスメンバの下方に配置され、前記フロントサイドフレームの後部を支持するフロントサイドフレーム支持部材と、
を備え、
前記フロントサイドフレーム支持部材の車幅方向の内側壁には前記サブフレームマウント部材が接合され、
前記フロントサイドフレーム支持部材は、前記バッテリパック搭載フレームを締結するフレーム締結部を有している請求項1に記載の電気自動車のフロア構造。 A front side frame disposed above the subframe and supporting the subframe;
A front side frame support member disposed below the dash cross member and supporting a rear portion of the front side frame;
With
The sub-frame mount member is joined to the inner side wall in the vehicle width direction of the front side frame support member,
The electric vehicle floor structure according to claim 1, wherein the front side frame support member includes a frame fastening portion that fastens the battery pack mounting frame.
を有している請求項4に記載の電気自動車のフロア構造。 The front side frame support member includes a front side wall, a partition wall that extends between the front side wall and the inner side wall inside the front side frame support member,
The floor structure of the electric vehicle according to claim 4, comprising:
前記接合部には、2枚以上の鋼板が重ね合わせられている請求項1に記載の電気自動車のフロア構造。 The lever fulcrum has a vehicle body side inclined member extending from the vehicle body side so as to have an inclined surface facing the extension portion side inclined surface, and the vehicle body side inclined member extending from the battery pack mounting frame support member. An extension of the battery pack mounting frame support member that extends toward the tip and is arranged to form a V-shape with the vehicle body-side inclined member;
The electric vehicle floor structure according to claim 1, wherein two or more steel plates are superposed on the joint.
前記ケーシングの底部には、内外を連通する孔部が形成され、
前記ナットプレートは、ナット周りで下方に膨出する膨出部を有しており、
前記膨出部は、前記ケーシングの前記孔部に嵌り込んでいる請求項3に記載の電気自動車のフロア構造。 The sub-frame mount member includes a bottomed casing whose upper part is joined to the lower surface of the dash lower panel, and a nut plate disposed at the bottom of the casing,
At the bottom of the casing is formed a hole communicating the inside and outside,
The nut plate has a bulging portion that bulges downward around the nut,
The electric vehicle floor structure according to claim 3, wherein the bulging portion is fitted into the hole portion of the casing.
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