JP2019018822A - スライドドア車の車体下部構造 - Google Patents
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Abstract
Description
たとえば、特許文献1では、車両を構成する部品の中では、比較的重量物である動力用二次電池を床下に配置することで、車両の重心を下げ、走行安定性を向上させている。
このため、外部からスライドドアに衝突された場合には、衝突荷重が戸袋部分を介して動力用二次電池に掛かるおそれがある。
本実施形態に係る備える車両Veは、図1に示すように、側面に開口する後席側乗降口Ve1(車両開口部)の開閉にスライドドア20が採用されている。また、車両Veは、電力を動力源とする所謂電気自動車であり、動力用二次電池Baが、車両Veの床下に設置されている。
本実施形態のスライドドア車の車体下部構造1は、このような車両Veのサイドシル10に設置される下側戸袋部材21(戸袋)、動力用二次電池Baを収容するバッテリーケース30を備えている(図2参照)。
サイドシル10は、図2に示すように、車両Veの強度部材として、後席側乗降口Ve1の下縁部分を含め、車両前後方向に沿って車両Veの側部下縁部分全体に渡って設置されている。
サイドシル10は、図3、図4に示すように、プレス成形された複数の板状部材を接合することで構成されている。そして、サイドシル10は、サイドシルアウタ11、サイドシルインナ12、サイドシルスティフナ13を備えており、これらの部材を接合することで、サイドシル10が構成されている。
サイドシルアウタ本体11aは、車幅方向内側に向かって開口する断面略コ字溝状のレール形状を備えている。また、サイドシルアウタ本体11aには、コ字溝形状の底部における、後述する下側戸袋部材21と重なる部位に、スライドドア20が前後にスライドするために、貫通孔からなるスライド孔11aaが開口している。
サイドシルアウタ上縁部11bは、接合部として、サイドシルアウタ本体11aのコ字溝開口部の上縁部分から車両上方に延在している。
サイドシルアウタ下縁部11cは、接合部として、サイドシルアウタ本体11aのコ字溝開口部の下縁部分から車両下方に延在している。
サイドシルインナ本体12aは、車幅方向内側に向かって開口するコ字溝形状を備えている。また、サイドシルインナ本体12aは、コ字溝形状の底部における、下側戸袋部材21と重なる部位に、貫通孔からなる戸袋孔12aaが開口している。
戸袋孔12aaには、下側戸袋部材21を構成する戸袋本体21aが挿通しつつ、配置される。
サイドシルインナ下縁部12cは、接合部として、サイドシルインナ本体12aのコ字溝開口部の下縁部分から車両下方に延在している。
サイドシルインナ12とサイドシルアウタ11とは、サイドシルインナ上縁部12bとサイドシルアウタ上縁部11bとが接合されつつ、サイドシルインナ下縁部12cとサイドシルアウタ下縁部11cとが接合されている。
これによって、サイドシルインナ12とサイドシルアウタ11とは、サイドシル10の筒形状を形成している。
サイドシルスティフナ13は、図3、図4に示すように、サイドシル10の強度をさらに高めるために、サイドシルアウタ11とサイドシルインナ12とで構成されるサイドシル10の筒形状内部に、車両上下方向に渡って配置されている。また、サイドシルスティフナ13は、図5に示すように、後席側乗降口Ve1だけでなく、サイドシル10全体に渡って延在している。
そして、サイドシルスティフナ13は、アウタスティフナ14、センタスティフナ15、インナスティフナ16を備えている。
アウタスティフナ本体14aは、車内側に向かって開口しつつ、車両前後方向に延在する断面略コ字溝状のレール形状を備えている。そして、アウタスティフナ本体14aは、コ字溝の底部分が、下側戸袋部材21よりも車幅方向外側に張出すように配置されている。
つまり、サイドシルスティフナ13は、少なくともその一部が、下側戸袋部材21よりも車幅方向外側へ張り出して配置されている。
このように、上板部14aaと下板部14abとを波板形状にすることで、平板形状の場合よりも、大きな衝突荷重に耐えることができる。
アウタスティフナ上縁部14bは、図3、図4に示すように、アウタスティフナ本体14aのコ字溝上側開口縁から車両上方へ延在している。そして、アウタスティフナ上縁部14bは、接合部として設定され、センタスティフナ15、インナスティフナ16の外縁部(インナスティフナ外縁部16a)に接合している。
また、アウタスティフナ上縁部14bは、後述する戸袋本体21aと重なる部位(車両側面視において、戸袋孔12aaと重なる部位)が、アウタ戸袋支持部14baに設定されている。
アウタスティフナ下縁部14cは、アウタスティフナ本体14aのコ字溝下側開口縁から車両下方へ延在している。そして、アウタスティフナ下縁部14cは、接合部として、センタスティフナ15(下縁部上方接合点15ca)に接合されている。
センタスティフナ上縁部15bは、接合部として、センタスティフナ15の車両上方側の縁部に設定されている。そして、センタスティフナ上縁部15bは、サイドシルアウタ上縁部11bと、サイドシルインナ12との間に狭持された状態で接合されている。
センタ戸袋支持部15baは、図3、図4に示すように、車両側面視において、センタスティフナ15が車両上方に向かって開口する略コ字溝形状となるように、車幅方向内側へ屈曲しつつ、アウタ戸袋支持部14baの上面に重ねられている。
つまり、センタ戸袋支持部15baは、アウタ戸袋支持部14baとともに、戸袋本体21aの下側を囲みつつ、戸袋本体21aを支えている。
センタスティフナ下縁部15cの上側の接合点である下縁部上方接合点15caは、アウタスティフナ14(アウタスティフナ下縁部14c)との接合点に設定されている。
センタスティフナ下縁部15cの下側の接合点である下縁部下方接合点15cbは、サイドシルアウタ11の下縁部(サイドシルアウタ下縁部11c)、サイドシルインナ12の下縁部(サイドシルインナ下縁部12c)との接合点に設定されている。
これにより、側面衝突時のアウタスティフナ14(センタスティフナ15)の倒れを抑制し、下側戸袋部材21を設置することによるサイドシル10の強度低下を抑制している。
また、インナスティフナ16は、インナスティフナ外縁部16a、インナスティフナ内縁部16bを備えている。
インナスティフナ内縁部16bは、接合部として、インナスティフナ16の車幅方向内側の縁部に設定され、サイドシル10の筒形状を構成するサイドシルインナ12のコ字溝底部12abに接合されている。
このような構成とすることで、コ字溝底部12abが平板状に平らな場合よりもサイドシルインナ12の剛性を高めることができる。
また、戸袋孔12aaが開口することによるサイドシルインナ12の強度低下を防ぐことができる。
なお、コ字溝底部12abが衝突荷重に対して充分な剛性を備えている等、折り目12acを設ける必要がない場合には、平板状のコ字溝底部12abにインナスティフナ内縁部16bを接合する構成としてもよい。
このような構成とすることで、サイドシル10全体の剛性がさらに向上し、側面衝突時にバッテリーケース30へ入力される荷重を低減することができる。
車体クロスメンバーVe3は、車幅方向に沿って延在し、左右一対のサイドシル10を連結しており、側面衝突時、サイドシル10に入力される衝突荷重が伝わる。
車体クロスメンバーVe3の内、中央に設置される車体中央メンバーVe3aは、車両前後方向で下側戸袋部材21と重なる位置に配置されている。
車体クロスメンバーVe3の内、車体前方に設置される車体前方メンバーVe3bと、車体中央メンバーVe3aとは、それぞれが後述するケースクロスメンバー34に連結部45を介して連結されている(図2参照)。
スライドドア20は、図1に示すように、ドア本体20a、下側戸袋部材21(戸袋)を備えている。
ドア本体20aは、後席側乗降口Ve1を開閉可能に閉止する部材である。そして、ドア本体20aは、ドア面が車幅方向に面しつつ、車両前後方向にスライドするように車体に設置されている。
下側戸袋部材21(戸袋)は、ドア本体20aを下側で支持しつつ、車両前後方向へスライドする際のガイドを行う。
なお、スライドドア20は、ドア本体20aを上側から支持、ガイドする上側戸袋部材22、ドア本体20aの上下方向中央部を支持、ガイドする中央戸袋部材23を備えているが、詳細な説明は省略する。
下側戸袋部材21は、図2〜図4に示すように、戸袋本体21a、戸袋ガイド21b、ドアレール21c、戸袋カバー21dを備えている。
戸袋本体21aは、略直角三角の角柱形状を備え、車外側に面する側面が開口した箱形状を備えている。そして、戸袋本体21aは、スライドドア20のスライド範囲における前端部に配置される。また、戸袋本体21aは、サイドシルインナ12の戸袋孔12aaを車外側から車内側へ貫通した状態で設置されている。
ドアレール21cは、戸袋本体21aから戸袋ガイド21bに渡って、これらの天井面に設置されている。そして、ドアレール21cがドア本体20aのスライド範囲を規定するとともに、ドアレール21cを伝ってドア本体20aがスライドする。
つまり、下側戸袋部材21(戸袋)は、サイドシル10に沿いつつ、フロアパネルVe2下に配置されている。
言い換えると、下側戸袋部材21は、後席側乗降口Ve1(車両開口部)の下縁に沿いつつ、フロアパネルVe2下に配置されている。
バッテリーケース30は、左右のサイドシル10間に位置し、フロアパネルVe2の下に設置されている(図2〜図4参照)。また、バッテリーケース30は、直方体形状を呈する中空の箱状部材であり、内部に動力用二次電池Baを収容した状態で、フロアパネルVe2の下側に設置されている。
なお、バッテリーケース30は、収容対象物を動力用二次電池Baに限定するものではない。たとえば、ガソリンエンジンと電動モーターとを動力源として、交互に駆動させるハイブリット車の場合には、動力用二次電池と、電動モーターの駆動や電力回生の制御を行う電子制御ユニット等とを一体に集約したIPU(Intelligent Power Unit)を収容する構成とすることが可能であり、同様の作用効果が得られる。
ケースカバー31は、バッテリーケース30の蓋部を構成している。
ケースサイドフレーム32は、バッテリーケース30の側壁部を構成している。
つまり、ケースサイドフレーム32は、車両前後方向と車幅方向とに沿って延在しつつ、矩形枠形状を形成している。
ケースクロスメンバー34は、バッテリーケース30を補強する部材として、車幅方向に沿って延在するとともに、複数のケースクロスメンバー34が、車両前後方向に分散して設置されている。また、ケースクロスメンバー34は、その内の1つが、下側戸袋部材21の下側に重なるケースボトム33上の部位に設置されている。そして、ケースクロスメンバー34は、プレス成形された板状部材で構成され、ケースメンバー本体34a、ケースメンバー鍔部34bを備えている。なお、残りのケースクロスメンバー34は、車体クロスメンバーVe3車両上下方向に重なる位置に配置され、連結部45を介して連結されている。
一対のケースメンバー鍔部34bは、接合部として、互いに離間する方向(車両前後方向)へ延在している。そして、ケースクロスメンバー34は、ケースメンバー本体34aのコ字溝開口縁がケースボトム33の上面に面した状態で配置され、各ケースメンバー鍔部34bが、ケースボトム33に接合されている。
つまり、バッテリーケース30は、下側戸袋部材21(戸袋)と車幅方向に隣接しつつ、フロアパネルVe2下に配置されているとともに、少なくともその一部が、下側戸袋部材21に下方から重なりつつ、連結されている。
言い換えると、ケースサイドフレーム32は、インナスティフナ内縁部16bと、サイドシルインナ12との接合部分に対して、車幅方向内側に隣接しつつ、車両前後方向に延在する。
連結カラー41(連結本体)は、段付きの円筒形状を備え、ケースクロスメンバー34とケースサイドフレーム32との間に設置される。そして、連結カラー41は、その筒孔41aが、戸袋カバー固定孔21da、ケースカバー孔31a、ボトム固定孔33aに連通している。
なお、戸袋カバー固定孔21daは、戸袋カバー21dの底面に開口する貫通孔、ケースカバー孔31aは、ケースカバー31に開口する貫通孔、ボトム固定孔33aは、ケースボトム33の底面に開口する貫通孔である。なお、連結カラー41と戸袋カバー21dとの間に防振のためのグロメットなどの樹脂部材を介在させても良い。
さらに、本実施形態の連結手段40は、下側戸袋部材21とバッテリーケース30とが上下に重なる部位を連結しているが、このような構成に限定されるものではない。たとえば、車幅方向に重なる部位を連結する構成とすることも可能であり、同様の作用効果が得られる。
また、各補強ブラケット42の車幅方向内側端は、ケースクロスメンバー34の前面、または後面に接合されている。そして、各補強ブラケット42の車幅方向外側端は、L字状に屈曲し、ケースサイドフレーム32の内面に接合されている。
つまり、補強ブラケット42は、ケースクロスメンバー34からケースサイドフレーム32に渡って設置されている。
まず、連結カラー41を、補強ブラケット42に狭持された状態でバッテリーケース30上に設置する(図3参照)。
次に、連結カラー41の筒孔41aと、戸袋カバー固定孔21daと、ケースカバー孔31aと、ボトム固定孔33aとが重なり、連通するように、バッテリーケース30を配置する。
そして、ボルト51を各孔に連通しつつ、ボルト51の先端にナット52を螺着する。
以上で、バッテリーケース30と下側戸袋部材21が連結される。
これによって、ボルト51とナット52との螺着作業時、および螺着後に、戸袋本体21aを傷付けるおそれを解消している。
また、ナット52の接合される位置は、戸袋カバー21dの上面に限定されるものではない。たとえば、ナット52を戸袋カバー21dの下面に接合する構成とすることも可能であり、同様の作用効果が得られる。
本実施形態では、バッテリーケース30が、下側戸袋部材21(戸袋)に対して、車幅方向に隣接しつつ、フロアパネルVe2下に配置されている。
このような構成とすることで、スライドドア20で後席側乗降口Ve1(車両開口部)を開閉する電気自動車において、バッテリーケース30を設置するために必要な空間を確保することができる。
このような構成とすることで、下側戸袋部材21の剛性が高まるため、側面衝突された際に、下側戸袋部材21の車幅方向内側への変位が抑制される。
また、衝突荷重によって、下側戸袋部材21が車幅方向内側に変形する際に、フロアパネルVe2とバッテリーケース30との間に、入り込むように変形する。
これらによって、側面衝突時に、下側戸袋部材21からバッテリーケース30に掛かる衝突荷重が低減されるため、バッテリーケース30の損傷を低減することができる。
このような構成とすることで、バッテリーケース30の剛性が高まり、側面衝突された際に、下側戸袋部材21の車幅方向内側への変形が抑制されるとともに、バッテリーケース30の変形が抑制される。
これによって、バッテリーケース30内の動力用二次電池Ba(バッテリー)に掛かる衝突荷重を低減することができる。
このような構成とすることで、側面衝突された際に、下側戸袋部材21に掛かった衝突荷重がケースクロスメンバー34に伝わり、下側戸袋部材21の車幅方向内側への変形が抑制される。
このような構成とすることによって、下側戸袋部材21とバッテリーケース30との連結強度を高めることができる。
また、側面衝突時の衝突荷重が、連結手段40を介して、ケースサイドフレーム32にも伝わるため、下側戸袋部材21の車幅方向内側への変形をさらに抑制することができる。
このような構成とすることによって、戸袋孔12aa周縁部の剛性を高めることができる。
また、戸袋本体21aは、サイドシルインナ12における戸袋孔12aa周縁部の車内側板面に設置された戸袋カバー21dと、車室床部を構成するフロアパネルVe2とで囲まれた閉断面空間内に設置されている。
このような構成とすることによって、戸袋孔12aa周縁部の剛性をさらに高めることができる。
これらによって、側面衝突時に、戸袋本体21aの車幅方向内側への変形を抑制することができる。
10 サイドシル
21 戸袋(下側戸袋部材)
21a 戸袋本体
21d 戸袋カバー
30 バッテリーケース
32 ケースサイドフレーム
34 ケースクロスメンバー
40 連結手段
42 補強ブラケット
Ve1 車両開口部(後席側乗降口)
Ve2 フロアパネル
Claims (5)
- 車両開口部の下縁に沿いつつ、フロアパネル下に配置された戸袋と、
該戸袋と車幅方向に隣接しつつ、該フロアパネル下に配置されたバッテリーケースと、
を備え、
該バッテリーケースは、
少なくともその一部が、該戸袋の下方に重なりつつ、該戸袋に連結された
ことを特徴とするスライドドア車の車体下部構造。 - 前記バッテリーケースは、
前記戸袋と重なる部位に、車幅方向に沿って延在するケースクロスメンバーを備える
ことを特徴とする請求項1に記載のスライドドア車の車体下部構造。 - 前記バッテリーケースは、
前記ケースクロスメンバーと一体に設置される連結手段を介して、前記戸袋に連結される
ことを特徴とする請求項2に記載のスライドドア車の車体下部構造。 - 前記バッテリーケースは、
車両前後方向に沿って延在し、該バッテリーケースの側壁を構成するケースサイドフレームを備え、
前記連結手段は、
連結本体を支持しつつ、前記ケースクロスメンバーから該ケースサイドフレームに渡って設置される補強ブラケットを備える
ことを特徴とする請求項3に記載のスライドドア車の車体下部構造。 - 前記戸袋は、
戸袋本体と、
サイドシルに固定されつつ、前記バッテリーケースに連結され、該戸袋本体を支持する戸袋カバーと、
を備え、
該戸袋本体は、
該戸袋カバーと車室床部を構成するフロアパネルとで囲まれた閉断面空間内部に配置される
ことを特徴とする請求項1に記載のスライドドア車の車体下部構造。
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