JP2019006182A - 車両下部構造 - Google Patents

車両下部構造 Download PDF

Info

Publication number
JP2019006182A
JP2019006182A JP2017121627A JP2017121627A JP2019006182A JP 2019006182 A JP2019006182 A JP 2019006182A JP 2017121627 A JP2017121627 A JP 2017121627A JP 2017121627 A JP2017121627 A JP 2017121627A JP 2019006182 A JP2019006182 A JP 2019006182A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
cross member
contact
vehicle
rocker
width direction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2017121627A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6791037B2 (ja
Inventor
高橋 直樹
Naoki Takahashi
直樹 高橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2017121627A priority Critical patent/JP6791037B2/ja
Priority to US15/985,974 priority patent/US10513295B2/en
Priority to CN201810613938.9A priority patent/CN109094663B/zh
Publication of JP2019006182A publication Critical patent/JP2019006182A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6791037B2 publication Critical patent/JP6791037B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2018Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being front structures
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
    • B62D21/157Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body for side impacts
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2036Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being side panels, sills or pillars
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D27/00Connections between superstructure or understructure sub-units
    • B62D27/02Connections between superstructure or understructure sub-units rigid
    • B62D27/023Assembly of structural joints
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0405Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion characterised by their position
    • B60K2001/0438Arrangement under the floor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/04Arrangement or mounting of electrical propulsion units of the electric storage means for propulsion
    • B60K2001/0455Removal or replacement of the energy storages
    • B60K2001/0472Removal or replacement of the energy storages from below
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/01Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/02Side panels
    • B62D25/025Side sills thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/20Floors or bottom sub-units
    • B62D25/2009Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits
    • B62D25/2027Floors or bottom sub-units in connection with other superstructure subunits the subunits being rear structures

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

【課題】車両幅方向に延びるクロスメンバの長さが、一対のロッカの間隔よりも短い場合でも、中間クロス部材をロッカに確実に結合する。
【解決手段】一対のロッカ106の間に配置される中間クロスメンバ122の車両幅方向の端部に中間連結部材134が配置される。中間連結部材134は、ロッカ106に接触する第一接触面138と、中間クロス部材に接触する第二接触面140と、を備える。雄ネジ142により、第一接触面138がロッカ106に結合され、雄ネジ144により、第二接触面140が中間クロスメンバ122に結合される。
【選択図】図1

Description

本願は、車両下部構造に関する。
特許文献1には、車室のフロアパネルの下方に、バッテリを収納するバッテリ収納部を設けた構造が記載されている。特許文献1に記載の構造では、フロア面の上面部に、車幅方向に延びるクロスメンバが配設されている。
特開2013−14274号公報
車両幅方向に離間する一対のロッカを有する構造において、車幅方向に延びるクロスメンバの長さが、一対のロッカの間隔よりも短い場合、ロッカとクロスメンバの結合強度が低くなるおそれがある。
本願は、車両下部構造において、車両幅方向に延びるクロスメンバの長さが、一対のロッカの間隔よりも短い場合でも、中間クロス部材をロッカに確実に結合することが目的である。
第一の態様では、車両幅方向に離間され車両前後方向にそれぞれ延在される一対のロッカと、前記車両幅方向に延在され一対の前記ロッカの間に配置される中間クロス部材と、前記中間クロス部材における前記車両幅方向の端部に配置され、前記ロッカに接触する第一接触部と、前記中間クロス部材に接触する第二接触部と、を備える中間連結部材と、前記第一接触部を前記ロッカに結合する第一結合部と、前記第二接触部を前記中間クロス部材に結合する第二結合部と、を有する。
一対のロッカの間には中間クロス部材が配置され、中間クロス部材における車両幅方向の端部には、中間連結部材が配置される。中間連結部材は、第一接触部でロッカに接触し、第二接触部で中間クロス部材に接触する。そして、第一結合部により、第一接触部がロッカに結合され、第二結合部により、第二接触部が中間クロス部材に結合される。
このように、中間連結部材を介して、中間クロス部材を一対のロッカに結合するので、中間クロス部材の長さが、一対のロッカの間隔より短い場合でも、中間クロス部材をロッカに確実に結合できる。
第二の態様では、第一の態様において、車両前方側で一対の前記ロッカを連結する前方クロス部材と、前記前方クロス部材の車両後方側で一対の前記ロッカを連結する後方クロス部材と、を有し、一対の前記ロッカ、前記前方クロス部材及び前記後方クロス部材により枠状のフレーム部材を成している。
一対のロッカ、前方クロス部材及び後方クロス部材によって枠状のフレーム部材を成しているので、車両下部構造の形状を安定的に維持できる。そして、フレーム部材において一対のロッカの間に中間クロス部材を配設することで、フレーム部材の形状を、さらに安定的に維持できる。
第三の態様では、第一又は第二の態様において、前記第一接触部が、前記ロッカと面接触する第一接触面であり、前記第二接触部が、前記中間クロス部材と面接触する第二接触面である。
中間連結部材は、第一接触面により、ロッカと面接触するので、線接触あるいは点接触する構造と比較して、広い接触部分で中間連結部材とロッカとを結合できる。同様に、中間連結部材は、第二接触面により、中間クロス部材と面接触するので、広い接触部分で中間連結部材と中間クロス部材とを結合できる。
第四の態様では、第三の態様において、前記中間クロス部材が、車両上方側に位置するクロス部材上面と、前記クロス部材上面よりも車両前方側に位置するクロス部材前面と、前記クロス部材上面よりも車両後方側に位置するクロス部材後面と、を備え、前記第二接触面が、前記クロス部材上面に接触する第二接触上面と、前記クロス部材前面に接触する第二接触前面と、前記クロス部材後面に接触する第二接触後面と、を備える。
第二接触面の第二接触上面、第二接触前面及び第二接触後面がそれぞれ、中間クロス部材のクロス部材上面、クロス部材前面及びクロス部材後面に面接触する。すなわち、位置のそれぞれ異なる3つの面で、中間連結部材が中間クロス部材に面接触するので、中間連結部材と中間クロス部材とを強く結合できる。
第五の態様では、第三又は第四の態様において、前記ロッカが、車両上方側に位置するロッカ上面と、前記ロッカ上面よりも車両幅方向内側且つ車両下方側に位置するロッカ内面と、を備え、前記第一接触面が、前記ロッカ上面に接触する第一接触上面と、前記ロッカ内面に接触する第一接触内面と、を備える。
第一接触面の第一接触上面及び第一接触内面がそれぞれ、ロッカのロッカ上面及びロッカ内面に面接触する。すなわち、位置の異なる2つの面で、中間連結部材がロッカに面接触するので、中間連結部材とロッカとを強く結合できる。
第六の態様では、前記ロッカが、前記ロッカ内面よりも車両幅方向内側且つ車両下方側に設けられ前記中間クロス部材の前記車両幅方向の端部を支持する段部を有する。
段部により、中間クロス部材の車両幅方向端部を支持するので、中間クロス部材を安定した位置でロッカに結合できる。中間クロス部材の荷重の一部は、段部に作用し、中間連結部材には作用しなくなるので、中間連結部材と中間クロス部材との結合状態が安定する。
第七の態様では、第一〜第六のいずれか1つの態様において、前記車両幅方向で前記中間連結部材と一部又は全部が重なる位置に設けられ車両幅方向内側への荷重で変形してエネルギー吸収するエネルギー吸収部材、を有し、前記車両幅方向で前記中間連結部材の圧縮の耐力が前記エネルギー吸収部材の圧縮の耐力よりも低い。
車両幅方向内側への荷重を、エネルギー吸収部材の変形により吸収できる。車両幅方向で中間連結部材の圧縮の耐力がエネルギー吸収部材の圧縮の耐力よりも低いので、中間連結部材が、エネルギー吸収部材の変形を阻害しない。
本願では、車両下部構造において、車両幅方向に延びるクロスメンバの長さが、一対のロッカの間隔よりも短い場合でも、中間クロス部材をロッカに確実に結合できる。
図1は一実施形態の車両下部構造を示す斜視図である。 図2は一実施形態の車両下部構造を示す平面図である。 図3は一実施形態の車両下部構造を示す図1の3−3線断面図である。 図4は一実施形態の車両下部構造を示す図1の4−4線断面図である。
本発明の一実施形態の車両下部構造102について、図面を参照して説明する。図面において、車両前方、車両上方及び車両幅方向右側をそれぞれ矢印FR、矢印UP及び矢印RHで示す。
図2に示すように、車両下部構造102は、車両上方から見て長方形の枠状のフレーム部材104を有する。フレーム部材104は、前側の車軸と後側の車軸の間に配置され、車両の下部を構成する部材である。
フレーム部材104は、車両幅方向に離間され、車両前後方向にそれぞれ延在される一対のロッカ106を有する。さらに、フレーム部材104は、車両後方側及び車両前方側に、車両幅方向に延在する後方クロスメンバ108及び前方クロスメンバ110を有する。一対のロッカ106のそれぞれの後端と後方クロスメンバ108の車両幅方向両端とは、後方連結部材112で連結されている。ロッカ106のそれぞれの前端と前方クロスメンバ110の車両幅方向両端とは、前方連結部材114で連結されている。このように、一対のロッカ106と、後方クロスメンバ108と前方クロスメンバ110とが、後方連結部材112及び前方連結部材114で連結されることで、フレーム部材104が全体として長方形の枠状を成す。
図1及び図3に示すように、ロッカ106のそれぞれは、車両幅方向の断面で、中空の閉断面形状を有している。ロッカ106には、上下方向の略中間位置に、略水平な段部116が形成されている。段部116よりも下側の部分であるロッカ下部106Lは、上側の部分であるロッカ上部106Uよりも車両幅方向内側に張出している。ロッカ下部106Lの内部にはエネルギー吸収部材118が収容されており、たとえば、車両側突時に衝撃のエネルギーの一部を、エネルギー吸収部材118の変形により吸収できる。
ロッカ106は、ロッカ上部106Uにおいて、車両上方側に位置するロッカ上面106Sと、このロッカ上面106Sよりも車両幅方向内側且つ車両下方側に位置するロッカ内面106Nと、を有している。
車両幅方向の断面で、ロッカ上面106Sは、車両幅方向内側に向かって僅かに下がるように傾斜した面であり、ロッカ内面106Nは、略鉛直方向に立ち上がる面である。そして、ロッカ上面106Sとロッカ内面106Nとは連続している。段部116は、ロッカ内面106Nよりも車両幅方向内側且つ車両下方側に位置する面である。
平面視(図3の矢印A1方向視)で、フレーム部材104の内側には、1つ又は複数の電池パック120が搭載される。図3に示す例では、電池パック120は、直方体形状であり、厚み方向が車両上下方向に一致する向きでフレーム部材104に搭載される。本実施形態の車両下部構造102を備えた車両は、電池パック120から供給される電力により、モータを駆動して走行する車両である。
電池パック120は搭載部材の一例である。車両として、水素タンクに収容された水素の化学反応により得たエネルギーで駆動する車両に本実施形態を適用することも可能である。その場合、水素タンクは搭載部材の一例である。
本実施形態では、図3に示すように、電池パック120の上下位置は、ロッカ下部106Lが形成された位置に対応しており、電池パック120は、段部116よりも上方には突出しない。
図2に示すように、一対のロッカ106の間には、段部116に上側の位置に、1つ又は複数の中間クロスメンバ122が配置される。中間クロスメンバ122は、車両幅方向に延在しており、図示の例では3つの中間クロスメンバ122が、車両前後方向に間隔をあけて配置されている。
中間クロスメンバ122は、その長手方向(車両幅方向)の両端部において段部116に支持され、且つ、後述する中間連結部材134により、ロッカ106に結合される。本実施形態では、中間クロスメンバ122は、車両前後方向に間隔をあけて3本配置されているが、中間クロスメンバ122の数は特に限定されない。
本実施形態では、中間クロスメンバ122は、図1に示すように車両前後方向の断面で見て、車両下方側に開放された略ハット状のクロス上板122Pと、このクロス上板122Pの開放部分を車両下方側で塞ぐ平板状のクロス下板122Qと、を有している。
クロス上板122Pの下端には、車両前方側及び車両後方側に延在するフランジ122Gが形成されている。このフランジ122Gと、クロス下板122Qにおける車両前方側の部分及び車両後方側の部分とが接合されることで、中間クロスメンバ122は、中空の四角筒状に形成されている。
中間クロスメンバ122のそれぞれは、車両上方側に位置するクロスメンバ上面122Uと、車両前方側に位置するクロスメンバ前面122Fと、車両後方側に位置するクロスメンバ後面122Rを有している。
クロスメンバ上面122Uは略水平の面である。クロスメンバ前面122Fは、クロスメンバ上面122Uから連続し、車両前方側へ向かうにしたがって車両下側へ下がるよう傾斜した面である。本実施形態では、クロスメンバ上面122Uは、ロッカ上面106Sと同一面(同じ上下位置)にある。クロスメンバ後面122Rは、クロスメンバ上面122Uから連続し、車両後方側へ向かうにしたがって車両下側へ下がるよう傾斜した面である。
中間クロスメンバ122には、電池パック120を上方から覆う蓋板130が取り付けられる。
図2に示すように、本実施形態では、中間クロスメンバ122の長さL1(車両幅方向の長さ)は、一対のロッカ106におけるロッカ内面106Nの間隔D1よりも短い。特に、本実施形態では、後述するように、中間クロスメンバ122が、エネルギー吸収範囲AEに達しない程度に短くされた構造である。
図1〜図3に示すように、中間クロスメンバ122における車両幅方向の両端部には、中間連結部材134が配置されている。本実施形態では、中間連結部材134は、車両前後方向の断面(端面)で見て、車両下方側に開放された逆U字形状の本体部136を有する。
本体部136からは、第一接触面138及び第二接触面140が延出されている。詳細には、第一接触面138は、第一接触上面138Uと、第一接触内面138Nとを有する。第一接触上面138Uは、ロッカ上面106Sに車両上方側から面接触する。第一接触内面138Nは、ロッカ内面106Nに車両幅方向内側から面接触する。図4に示すように第一接触内面138Nは、車両先方側及び車両後方側へそれぞれ延出されている。中間連結部材134は、ロッカ106に対し3つの接触面で面接触している。第一接触上面138Uと第一接触内面138Nとは、異なる方向の法線を有する面である。
第二接触面140は、第二接触上面140Uと、第二接触前面140Fと、第二接触後面140Rとを有する。第二接触上面140Uは、クロスメンバ上面122Uに車両上方側から接触する。第二接触前面140Fは、クロスメンバ前面122Fに車両前方側から接触する。第二接触後面140Rは、クロスメンバ後面122Rに車両後方側から接触する。中間連結部材134は、中間クロスメンバ122に対し、3つの接触面で面接触している。第二接触上面140Uと、第二接触前面140Fと、第二接触後面140Rとは、互いに異なる方向の法線を有する面である。
なお、本実施形態では、第二接触面140は実質的に、本体部136において、車両幅方向内側に位置する部分、すなわち、本体部136の一部として構成されている。
さらに中間連結部材134は、本体部136から車両前方側及び車両後方側へ延出された接触フランジ136Fを有している。接触フランジ136Fは、段部116及び蓋板130に車両上方側から接触している。
中間連結部材134は、ロッカ106に対し雄ネジ142で結合される。雄ネジ142は第一結合部の一例である。また、中間連結部材134は、中間クロスメンバ122に対し雄ネジ144で結合される。雄ネジ144は第二結合部の一例である。これにより、中間クロスメンバ122は、中間連結部材134を介在させて、一対のロッカ106のそれぞれに結合される。
なお、接触フランジ136Fが蓋板130に接触している部分では、蓋板130の車両下方側にフランジ122Gが位置している。中間連結部材134は、雄ネジ144により、中間クロスメンバ122及びロッカ106に結合される。
本実施形態では、3つの第一接触面138のそれぞれにおいて、複数個所に雄ネジ142が設定されている。したがって、第一接触面138のそれぞれで雄ネジ142が1箇所のみ設定された構造と比較して、強固に結合できる。また、雄ネジ142を中心としたロッカ106と中間連結部材134との相対回転を抑制できる。
同様に、本実施形態では、3つの第二接触面140のそれぞれにおいて、複数個所に雄ネジ144が設定されている。したがって、第二接触面140のそれぞれで雄ネジ144が1箇所のみ設定された構造と比較して、強固に結合できる。また、雄ネジ144を中心とした中間クロスメンバ122と中間連結部材134との相対回転を抑制できる。
本実施形態では、中間連結部材134には、雄ネジ142又は雄ネジ144が挿通される挿通孔146が形成されている。これに対し、ロッカ106や中間クロスメンバ122には、それぞれ雄ネジ142又は雄ネジ144が螺合される雌ネジ148が形成されている。すなわち、挿通孔146に挿通された雄ネジ142、144が、雌ねじ148に螺合されることで、中間連結部材134が、ロッカ106及び中間クロスメンバ122に取り付けられる。なお、雌ネジ148は、ロッカ106や中間クロスメンバ122にあらかじめ形成しておいてもよいが、たとえば、雄ネジ142、144を用いてロッカ106や中間クロスメンバ122に穿孔しつつ、あるいは孔を拡径しつつ雌ネジ148を形成してもよい。
雄ネジ142は、第一結合部の一例であり、雄ネジ144は第二結合部の一例である。第一結合部及び第二結合部としては、このような雄ネジに限定されない。たとえば、ボルトとナットを用いて第一結合部や第二結合部を構成してもよい。さらに、第一結合部及び第二結合部として、リベット等の締結部材や溶接を用いてもよい。
図3に示すように、エネルギー吸収部材118の一部は、中間連結部材134と、車両上方側から見て車両幅方向に重なる位置に設けられている。車両幅方向における中間連結部材134の圧縮の耐力は、エネルギー吸収部材118の圧縮の耐力よりも低く設定されている。この圧縮の「耐力」は、圧縮力に対する変形しづらさである。すなわち、エネルギー吸収部材118と中間連結部材134とに、車両幅方向の圧縮力が作用した場合に、中間連結部材134の方が圧縮されやすく、中間連結部材134はエネルギー吸収部材118の圧縮を阻害しない。
また、図3に示すように、車両幅方向の断面で見て、中間クロスメンバ122は、車両下部構造102における電池搭載範囲BEに配置され、エネルギー吸収範囲AE(エネルギー吸収部材118が存在する範囲)には達していない。換言すれば、エネルギー吸収部材118の変形が阻害されることなく、変形により確実にエネルギー吸収するために、中間クロスメンバ122が、エネルギー吸収範囲AEに達しないように短くされた構造である。
次に、本実施形態の作用を説明する。
本実施形態の車両下部構造102では、図2に示すように、一対のロッカ106の間を、中間クロスメンバ122が分断されることなく連続して架け渡される構造である。このように、中間クロスメンバ122が一対のロッカ106の間を分断されずに連続する構造では、分断される構造と比較して、中間クロスメンバ122が車両幅方向に長い。
本実施形態では、中間クロスメンバ122の車両幅方向の両端に中間連結部材134が配置されている。中間連結部材134は、第一接触面138でロッカ106に面接触しており、この第一接触面138において、雄ネジ142でロッカ106に結合される。また、中間連結部材134は、第二接触面140で中間クロスメンバ122に面接触しており、この第二接触面140において、雄ネジ144で中間クロスメンバ122に結合される。このように、中間クロスメンバ122とロッカ106の間に中間連結部材134を介在させている。したがって、中間クロスメンバ122の長さL1がロッカ106の間隔D1よりも短い場合でも、中間クロスメンバ122をロッカ106に確実に結合できる。換言すれば、中間クロスメンバ122とロッカ106との間に隙間が生じている場合であっても、中間クロスメンバ122をロッカ106に確実に結合できる。
本実施形態では、中間連結部材134は第一接触面138を有しているので、この第一接触面138により中間連結部材134をロッカ106に面接触させることができる。第一接触部としては、このようにロッカ106に面接触する構造でなく、線接触あるいは点接触する構造でもよいが、本実施形態では、線接触あるいは点接触する構造と比較して、接触部分が広い。このため、より強固に中間連結部材134をロッカ106に結合する構造を採ることが可能である。
第一接触面138としては、3つの面(第一接触上面138Uと、2つの第一接触内面138N)を有しており、しかも、第一接触上面138Uと第一接触内面138Nとで法線方向が異なるので、これらの法線方向が一致している構造と比較して、強固な結合強度が得られる。
同様に、中間連結部材134は、第二接触面140を有しているので、この第二接触面140により中間連結部材134を中間クロスメンバ122に面接触させることができる。第二接触部としては、このように中間クロスメンバ122に面接触する構造ではなく、線接触あるいは点接触する構造でもよいが、本実施形態では、面接触あるいは点接触する構造と比較して、接触部分が広い。このため、より強固に中間連結部材134を中間クロスメンバ122に結合する構造を採り得る。
第二接触面140としては、3つの面(第二接触上面140U、第二接触前面140F及び第二接触後面140R)を有しており、しかも、第二接触上面140Uと、第二接触前面140F及び第二接触後面140Rとで互いに法線方向が異なるので、これらの法線方向が一致している構造と比較して、強固な結合構造を採り得る。
中間クロスメンバ122は、その両端部を段部116に支持される。これにより、中間クロスメンバ122の車両上下方向の位置が安定するので、ロッカ106への中間クロスメンバ122の結合状態も安定する。また、中間クロスメンバ122の荷重の一部は段部116に作用し、中間連結部材134には作用しなくなるので、中間連結部材134に作用する荷重が少なくなり、中間連結部材134によるロッカ106と中間クロスメンバ122との結合状態が安定する。
本実施形態では、フレーム部材104は、一対のロッカ106、後方クロスメンバ108及び前方クロスメンバ110を有し、枠状に形成される。すなわち、一対のロッカ106の間隔D1を一定に維持できる形状である。そして、このように一対のロッカ106の間隔D1を一定に維持できる形状において、中間連結部材134を用いることで、中間クロスメンバ122をロッカ106に確実に結合できる。
ロッカ106はエネルギー吸収部材118を有しており、車両幅方向外側から作用した荷重によりエネルギー吸収部材118が圧縮されることで、エネルギー吸収する。本実施形態では、車両幅方向における中間連結部材134の圧縮の耐力は、エネルギー吸収部材118の圧縮の耐力よりも低いので、中間連結部材134は、エネルギー吸収部材118の圧縮を阻害しない。すなわち、確実にエネルギー吸収部材118を圧縮させて、エネルギー吸収できる。
しかも、中間クロスメンバ122は、車両下部構造102における電池搭載範囲BEに配置され、エネルギー吸収範囲AEには達していないため、車両幅方向外側からの外力によるエネルギー吸収部材118の変形を阻害しない。すなわち、本実施形態では、このように中間クロスメンバ122がエネルギー吸収範囲AEに達しない程度に短くされた構造において、中間クロスメンバ122をロッカ106に確実に結合できる。
なお、中間連結部材134の圧縮の耐力は、エネルギー吸収部材118の圧縮の耐力よりも低ければよく、たとえば、実質的にエネルギー吸収部材118の圧縮に殆ど影響しない程度に中間連結部材134の圧縮の耐力が低くてもよい。さらに、中間連結部材134も車両幅方向の荷重に対し圧縮されて、エネルギー吸収の一部を担う構造でもよい。
中間連結部材134の圧縮の耐力を低くする構造は特に限定されない。たとえば、中間連結部材134の本体部136の板厚を全体的に薄くしてもよいし、部分的な薄肉部や切れ込みを形成したりしてもよい。
なお、上記では、車両幅方向外側からの外力によるエネルギー吸収部材118の変形を阻害しないために、中間クロスメンバ122がエネルギー吸収範囲AEに達しない程度に短くされた構造を例示している。しかし、中間クロスメンバ122の長さL1がロッカ内面106Nの間隔D1よりも短い要因はこれに限定されない。
たとえば、中間クロスメンバの長さには、設計上の数値に対し、ばらつきが生じることがある。そして、本実施形態のように車両幅方向に連続した中間クロスメンバ122では、ばらつきの長さは、分断された中間クロスメンバより長くなる。ここで、中間クロスメンバ122の長さL1が、ロッカ106の間隔D1よりも長い場合は、ロッカ106のロッカ内面106Nの間に中間クロスメンバ122を配置できない。このため、中間クロスメンバ122の長さが、ばらつきによって長くなった場合でも、ロッカ106の間隔D1よりは短くなるように、中間クロスメンバ122の設計上の長さが短めに設定されることがある。しかし、この場合、中間クロスメンバ122の長さが、ばらつきによってさらに短くなってしまうと、中間クロスメンバ122とロッカ106との間に大きな隙間が生じてしまう。本実施形態では、中間クロスメンバ122の長さの寸法ばらつきによって、中間クロスメンバ122とロッカ106との間に大きな隙間が生じている構造であっても、中間連結部材134を用いることで、中間クロスメンバ122をロッカ106に確実に結合できる。
102 車両下部構造
104 フレーム部材
106 ロッカ
106S ロッカ上面
106N ロッカ内面
108 後方クロスメンバ(後方クロス部材の一例)
110 前方クロスメンバ(前方クロス部材の一例)
116 段部
118 エネルギー吸収部材
122 中間クロスメンバ(中間クロス部材の一例)
122U クロスメンバ上面
122F クロスメンバ前面
122R クロスメンバ後面
134 中間連結部材
138 第一接触面
138N 第一接触内面
138U 第一接触上面
140 第二接触面
140F 第二接触前面
140R 第二接触後面
140U 第二接触上面
142 雄ネジ(第一結合部の一例)
144 雄ネジ(第二結合部の一例)

Claims (7)

  1. 車両幅方向に離間され車両前後方向にそれぞれ延在される一対のロッカと、
    前記車両幅方向に延在され一対の前記ロッカの間に配置される中間クロス部材と、
    前記中間クロス部材における前記車両幅方向の端部に配置され、前記ロッカに接触する第一接触部と、前記中間クロス部材に接触する第二接触部と、を備える中間連結部材と、
    前記第一接触部を前記ロッカに結合する第一結合部と、
    前記第二接触部を前記中間クロス部材に結合する第二結合部と、
    を有する車両下部構造。
  2. 車両前方側で一対の前記ロッカを連結する前方クロス部材と、前記前方クロス部材の車両後方側で一対の前記ロッカを連結する後方クロス部材と、を有し、一対の前記ロッカ、前記前方クロス部材及び前記後方クロス部材により枠状のフレーム部材を成している請求項1に記載の車両下部構造。
  3. 前記第一接触部が、前記ロッカと面接触する第一接触面であり、
    前記第二接触部が、前記中間クロス部材と面接触する第二接触面である請求項1又は請求項2に記載の車両下部構造。
  4. 前記中間クロス部材が、
    車両上方側に位置するクロス部材上面と、前記クロス部材上面よりも車両前方側に位置するクロス部材前面と、前記クロス部材上面よりも車両後方側に位置するクロス部材後面と、を備え、
    前記第二接触面が、前記クロス部材上面に接触する第二接触上面と、前記クロス部材前面に接触する第二接触前面と、前記クロス部材後面に接触する第二接触後面と、を備える請求項3に記載の車両下部構造。
  5. 前記ロッカが、
    車両上方側に位置するロッカ上面と、前記ロッカ上面よりも車両幅方向内側且つ車両下方側に位置するロッカ内面と、を備え、
    前記第一接触面が、前記ロッカ上面に接触する第一接触上面と、前記ロッカ内面に接触する第一接触内面と、を備える請求項3又は請求項4に記載の車両下部構造。
  6. 前記ロッカが、
    前記ロッカ内面よりも車両幅方向内側且つ車両下方側に設けられ前記中間クロス部材の前記車両幅方向の端部を支持する段部を有する請求項5に記載の車両下部構造。
  7. 前記車両幅方向で前記中間連結部材と一部又は全部が重なる位置に設けられ車両幅方向内側への荷重で変形してエネルギー吸収するエネルギー吸収部材、を有し、
    前記車両幅方向で前記中間連結部材の圧縮の耐力が前記エネルギー吸収部材の圧縮の耐力よりも低い請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の車両下部構造。
JP2017121627A 2017-06-21 2017-06-21 車両下部構造 Active JP6791037B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017121627A JP6791037B2 (ja) 2017-06-21 2017-06-21 車両下部構造
US15/985,974 US10513295B2 (en) 2017-06-21 2018-05-22 Vehicle lower portion structure
CN201810613938.9A CN109094663B (zh) 2017-06-21 2018-06-14 车辆下部结构

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017121627A JP6791037B2 (ja) 2017-06-21 2017-06-21 車両下部構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2019006182A true JP2019006182A (ja) 2019-01-17
JP6791037B2 JP6791037B2 (ja) 2020-11-25

Family

ID=64691382

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017121627A Active JP6791037B2 (ja) 2017-06-21 2017-06-21 車両下部構造

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10513295B2 (ja)
JP (1) JP6791037B2 (ja)
CN (1) CN109094663B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020138567A (ja) * 2019-02-26 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP2021113006A (ja) * 2020-01-21 2021-08-05 本田技研工業株式会社 車両のフロア構造

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017098305A1 (en) * 2015-12-09 2017-06-15 Arcelormittal Vehicle underbody structure comprising a transversal beam of varying resistance to plastic deformation
US20180065688A1 (en) * 2016-09-07 2018-03-08 Thunder Power New Energy Vehicle Development Compa ny Limited Connection for the cross member and sill (pontoon)
JP6963867B2 (ja) * 2017-04-04 2021-11-10 株式会社ソミックマネージメントホールディングス 多目的プラットフォーム
KR102440609B1 (ko) * 2017-12-27 2022-09-05 현대자동차 주식회사 측방 차체 보강구조
JP7067142B2 (ja) * 2018-03-09 2022-05-16 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP6724061B2 (ja) * 2018-04-18 2020-07-15 本田技研工業株式会社 バッテリパック
JP6662953B2 (ja) * 2018-05-25 2020-03-11 本田技研工業株式会社 車体下部構造
JP7014075B2 (ja) * 2018-07-19 2022-02-01 トヨタ自動車株式会社 車体側部構造
KR102107967B1 (ko) * 2018-11-26 2020-05-07 한국생산기술연구원 차대 프레임 결합용 연결부재 및 이를 이용한 차량의 가변형 차대 모듈
DE102019107504B4 (de) * 2019-03-25 2023-05-11 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Energiespeicher für einen Kraftwagen
US10843545B2 (en) * 2019-03-26 2020-11-24 Ford Global Technologies, Llc Connected battery pack assembly and connecting method
WO2020225590A1 (en) * 2019-05-07 2020-11-12 Arcelormittal Side sill part for an automotive vehicle
JP7200855B2 (ja) * 2019-06-28 2023-01-10 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP7172884B2 (ja) * 2019-06-28 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 車両のフレーム
JP7084366B2 (ja) * 2019-09-12 2022-06-14 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP2021054286A (ja) * 2019-09-30 2021-04-08 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP7284131B2 (ja) * 2020-09-03 2023-05-30 トヨタ自動車株式会社 車両
CN114620135B (zh) * 2020-12-14 2023-11-21 本田技研工业(中国)投资有限公司 电动车辆
JP2022111787A (ja) * 2021-01-20 2022-08-01 本田技研工業株式会社 車両搭載用電池パック

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07187016A (ja) * 1993-12-27 1995-07-25 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリフロア構造
JPH10138956A (ja) * 1996-11-08 1998-05-26 Suzuki Motor Corp 電気自動車の車体構造
US6123378A (en) * 1998-05-04 2000-09-26 Aluminum Company Of America Cross beam-main beam integral joint
US6139094A (en) * 1998-05-04 2000-10-31 Aluminum Company Of America Rocker to pillar joint
US7325866B2 (en) * 2001-11-09 2008-02-05 Magna International Inc. Modular underbody for a motor vehicle
US7513329B2 (en) * 2005-03-02 2009-04-07 Honda Motor Co., Ltd. Vehicle rear body structure
JP4855236B2 (ja) * 2006-12-19 2012-01-18 本田技研工業株式会社 車体フロア構造
US8268469B2 (en) * 2009-04-22 2012-09-18 Tesla Motors, Inc. Battery pack gas exhaust system
JP2013014274A (ja) 2011-07-06 2013-01-24 Mazda Motor Corp 電気自動車のバッテリ支持構造
JP2013082392A (ja) 2011-10-12 2013-05-09 Toyota Motor Corp 車体の下部構造
JP6417668B2 (ja) 2014-02-12 2018-11-07 日産自動車株式会社 バッテリの車載構造
CN204368287U (zh) * 2015-01-10 2015-06-03 郑州比克新能源汽车有限公司 电动汽车门槛结构
JP6311679B2 (ja) * 2015-08-25 2018-04-18 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
US10112470B2 (en) * 2017-01-11 2018-10-30 GM Global Technology Operations LLC Structural enhancements of an electric vehicle

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020138567A (ja) * 2019-02-26 2020-09-03 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP7124762B2 (ja) 2019-02-26 2022-08-24 トヨタ自動車株式会社 車両下部構造
JP2021113006A (ja) * 2020-01-21 2021-08-05 本田技研工業株式会社 車両のフロア構造

Also Published As

Publication number Publication date
CN109094663A (zh) 2018-12-28
US20180370577A1 (en) 2018-12-27
JP6791037B2 (ja) 2020-11-25
US10513295B2 (en) 2019-12-24
CN109094663B (zh) 2021-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2019006182A (ja) 車両下部構造
CN110588800B (zh) 车身下部结构
JP6977309B2 (ja) 車両下部構造
JP6642346B2 (ja) 車両下部構造
WO2015098504A1 (ja) 車両用電池搭載構造
JP2017196952A (ja) 車両のバッテリ搭載構造
JP5403290B2 (ja) 電気自動車のバッテリ搭載構造
JP5729225B2 (ja) クランプ
US20170237053A1 (en) On-Vehicle Battery Pack
US8585128B2 (en) Power supply apparatus protection structure
JP2013157242A (ja) 電池容器
JP6053618B2 (ja) 車両用の支持構造体
JP2014012524A (ja) 電気自動車のバッテリ搭載構造
JP2011168242A (ja) 車両用バッテリユニットの取付構造
JP2013133046A (ja) 車両用電池搭載構造
JP2017204386A (ja) 車両床下構造
JP2019114469A (ja) 燃料電池車両
JP5405506B2 (ja) バッテリ支持構造
JP2019133867A (ja) 電池組付構造体
JP6053629B2 (ja) 電池モジュール搭載用構造体
JP2017185948A (ja) 車両のバッテリ搭載構造
JP6544311B2 (ja) 車載機器固定構造
JP2019014274A (ja) バッテリー支持構造
JP6053630B2 (ja) 電池モジュール搭載用構造体
JP2020015356A (ja) 車両下部構造

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20190917

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20200617

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20200630

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200828

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20201006

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20201019

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6791037

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151