JP2020104602A - 車両側部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の床下にバッテリが配置された構造において、側面衝突性能を確保することができる車両側部構造を得る。【解決手段】車両側部構造は、車両側部を車両前後方向に延在されたロッカ１２と、ロッカ１２よりも車両幅方向内側を車両前後方向に延在されたアンダリインフォースメント４０と、アンダリインフォースメント４０よりも車両幅方向内側に配置され、内部に電池パック３０が収容されたバッテリと、バッテリ３０を車両下方側から支持すると共に、車両幅方向端部が前記アンダリインフォースメント４０に車両下方側から締結されたバッテリフレーム２３と、ロッカ１２とアンダリインフォースメント４０とを車両幅方向に連結するクロスメンバ３８と、ロッカ１２における車両幅方向内側の縦壁部３６Ｃから車両幅方向内側へ延出されると共に、バッテリフレーム２３と車両幅方向に対向するクラッシュボックス３２と、を有する。【選択図】図４

Description

本発明は、車両側部構造に関する。

特許文献１には、車両の床下にバッテリが搭載された構造が開示されている。また、特許文献１では、フロアパネルの下面にアンダリインフォースメントが設けられており、このアンダリインフォースメントにバッテリボックス（バッテリフレーム）が固定されている。

特開２０００−１０８９４８号公報

特許文献１の構造では、バッテリボックスとロッカとの間に隙間が設けられている。ところで、電池の容量を大きくするためにバッテリボックスを大型化させることが考えられる。このとき、バッテリボックスとロッカとの隙間が小さくなり、側面衝突時にバッテリを保護する上で改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の床下にバッテリが配置された構造において、側面衝突時にバッテリを保護することができる車両側部構造を得ることを目的とする。

請求項１に係る車両側部構造は、車両側部を車両前後方向に延在されたロッカと、前記ロッカよりも車両幅方向内側を車両前後方向に延在されたアンダリインフォースメントと、前記アンダリインフォースメントよりも車両幅方向内側に配置され、内部に電池パックが収容されたバッテリと、前記バッテリを車両下方側から支持すると共に、車両幅方向端部が前記アンダリインフォースメントに車両下方側から締結されたバッテリフレームと、前記ロッカと前記アンダリインフォースメントとを車両幅方向に連結するクロスメンバと、前記ロッカにおける車両幅方向内側の縦壁部から車両幅方向内側へ延出されると共に、前記バッテリフレームと車両幅方向に対向するクラッシュボックスと、を有する。

請求項１に係る車両側部構造では、ロッカよりも車両幅方向内側にはアンダリインフォースメントが設けられており、このアンダリインフォースメントは車両前後方向に延在されている。また、アンダリインフォースメントよりも車両幅方向内側にはバッテリが配置されており、このバッテリは、バッテリフレームによって車両下方側から支持されている。そして、バッテリフレームの車両幅方向端部がアンダリインフォースメントに車両下方側から締結されている。ここで、ロッカとアンダリインフォースメントとがクロスメンバによって車両幅方向に連結されている。これにより、クロスメンバを介して側面衝突時にロッカに入力された衝突荷重をアンダリインフォースメントへ伝達させることができる。

また、ロッカにおける車両幅方向内側の縦壁部から車両幅方向内側へクラッシュボックスが延出されており、このクラッシュボックスは、バッテリフレームと車両幅方向に対向している。これにより、側面衝突時にロッカへ入力された衝突荷重を上側のクロスメンバと下側のクラッシュボックスに分散させることができる。さらに、クラッシュボックスが潰れることで、衝突エネルギーの少なくとも一部を吸収させることができる。

以上説明したように、本発明に係る車両側部構造によれば、車両の床下にバッテリが配置された構造において、側面衝突時にバッテリを保護することができる車両側部構造を得る。

実施形態に係る車両側部構造が適用された車両の要部を示す分解斜視図である。 実施形態におけるロッカを拡大して示す拡大斜視図である。 実施形態におけるバッテリフレームの要部を一部破断して示す、斜視図である。 実施形態に係る車両側部構造が適用された車両の要部を車両前方側から見た断面図である。 側面衝突時における、図４に対応する断面図である。

以下、図面を参照して実施形態に係る車両側部構造について説明する。なお、各図中に適宜示される矢印ＦＲは車両前方向を示し、矢印ＵＰは車両上方向を示し、矢印ＲＨは車両右側を示している。以下、前後左右上下の方向を用いて説明する場合、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両幅方向の左右、車両上下方向の上下を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態に係る車両側部構造が適用された車両１０の車両側部には、ロッカ１２が配設されている。ロッカ１２は、左右に一対設けられており、それぞれ車両前後方向に延在されている。なお、図１及び図２では、ロッカ１２を簡略化して図示している。

図４に示されるように、ロッカ１２は、車両幅方向外側に位置するロッカアウタパネル３４と、車両幅方向内側に位置するロッカインナパネル３６とを含んで構成されており、閉断面構造となっている。

ロッカアウタパネル３４は、車両幅方向内側に開放された断面略ハット状に形成されており、ロッカアウタパネル３４の上端部には、車両上方側へ屈曲されたアウタ側上フランジ３４Ａが形成されている。また、ロッカアウタパネル３４の下端部には、車両下方側へ屈曲されたアウタ側下フランジ３４Ｂが形成されている。

一方、ロッカインナパネル３６は、車両幅方向外側に開放された断面略ハット状に形成されており、ロッカインナパネル３６の上端部には、車両上方側へ屈曲されたインナ側上フランジ３６Ａが形成されている。そして、このインナ側上フランジ３６Ａがロッカアウタパネル３４のアウタ側上フランジ３４Ａと重ね合わされた状態で接合されている。

また、ロッカインナパネル３６の下端部には、車両下方側へ屈曲されたインナ側下フランジ３６Ｂが形成されている。そして、このインナ側下フランジ３６Ｂがロッカアウタパネル３４のアウタ側下フランジ３４Ｂと重ね合わされた状態で接合されている。また、ロッカインナパネル３６におけるインナ側上フランジ３６Ａとインナ側下フランジ３６Ｂとの間には、車両上下方向に延在された縦壁部３６Ｃが形成されており、この縦壁部３６Ｃから車両幅方向内側へクロスメンバ３８及びクラッシュボックス３２が延在されている。クロスメンバ３８及びクラッシュボックス３２の詳細については後述する。

図２に示されるように、ロッカ１２の前端部には、車両上下方向に延在されたフロントピラー１４が接続されている。また、フロントピラー１４よりも車両後方側には、車両上下方向に延在されたセンタピラー１６が設けられており、このセンタピラー１６の下端部がロッカ１２に接続されている。フロントピラー１４の上端部及びセンタピラー１６の上端部は、車両前後方向に延在された図示しないルーフサイドレールに接続されている。

図１に示されるように、左右のロッカ１２の間には、フロアパネル１８が配設されている。フロアパネル１８は、車室の床部を構成する板状部材であり、フロアパネル１８の前部における車両幅方向中央部には、車両上方側へ突出した突出部１８Ａが設けられている。突出部１８Ａは、フロアパネル１８の前端部から車両後方側へ延在されている。

図４に示されるように、フロアパネル１８の車両幅方向端部には、アンダリインフォースメント４０が配設されている。アンダリインフォースメント４０は、ロッカ１２よりも車両幅方向内側を車両前後方向に延在されており、閉断面構造とされている。なお、本実施形態のアンダリインフォースメント４０は、下部がフロアパネル１８を屈曲させて形成されており、上部が後述するクロスメンバ３８によって形成されている。

ここで、ロッカ１２とアンダリインフォースメント４０とがクロスメンバ３８によって車両幅方向に連結されている。クロスメンバ３８は、閉断面構造で車両幅方向に延在されており、このクロスメンバ３８の車両幅方向外側の端部は、ロッカインナパネル３６の縦壁部３６Ｃに沿って屈曲されたフランジ３８Ａとなっている。そして、このフランジ３８Ａが縦壁部３６Ｃに重ね合わされた状態で接合されている。

クロスメンバ３８の下部は、アンダリインフォースメント４０まで延在されており、アンダリインフォースメント４０に沿って屈曲されたフランジ３８Ｂが形成されている。そして、このフランジ３８Ｂがアンダリインフォースメント４０に重ね合わされた状態で接合されている。また、クロスメンバ３８の上部は、フロアパネル１８まで延在されており、フロアパネル１８に沿って屈曲されたフランジ３８Ｃが形成されている。そして、このフランジ３８Ｃがフロアパネル１８に重ね合わされた状態で接合されている。また、クロスメンバ３８にアンダリインフォースメント４０のフランジ４０Ａが重ね合わされた状態で接合されている。このため、クロスメンバ３８の一部がアンダリインフォースメント４０を構成している。

フロアパネル１８の車両下方側にはバッテリ１９が配置されている。図３に示されるように、バッテリ１９は、電池パック３０とケース２０とを含んで構成されている。電池パック３０は、ケース２０の内部に複数配列された状態で収容されており、モータ等のパワーユニットに電力を供給するためのリチウムイオン電池、ニッケル水素電池などを用いた蓄電池を含んで構成されている。

ケース２０は、アンダカバー部２２とアッパカバー部２４とを含んで構成されている。アンダカバー部２２は、車両上方側が開放された略箱状に形成されており、アンダカバー部２２の上端部から外側へ下側フランジ２２Ａが延出されている。そして、アンダカバー部２２には電池パック３０が載置されている。また、アンダカバー部２２の内壁間がバッテリブレース２６によって連結されている。

バッテリブレース２６は、車両幅方向に延在されており、バッテリブレース２６の両端部には、アンダカバー部２２に沿って延出されたフランジ２６Ａが形成されている。そして、このフランジ２６Ａがアンダカバー部２２に重ね合わされた状態で接合されている。また、バッテリブレース２６の上面にはＬ字ブラケット２８が固定されており、このＬ字ブラケット２８の横壁２８Ａがバッテリブレース２６の上面に重ね合わされてボルトで締結されている。一方、横壁２８Ａの後端部から車両上方側へ縦壁２８Ｂが延出されており、この縦壁２８Ｂが電池パック３０に重ね合わされてボルトで締結されている。このようにして、電池パック３０がアンダカバー部２２に保持されている。

アンダカバー部２２の上方にはアッパカバー部２４が設けられている。アッパカバー部２４は、車両下方側に開放された略箱状に形成されており、このアッパカバー部２４によってアンダカバー部２２の開口が閉塞されている。

具体的には、図４に示されるように、アッパカバー部２４の下端部から外側へ上側フランジ２４Ａが延出されており、この上側フランジ２４Ａがアンダカバー部２２の下側フランジ２２Ａに重ね合わされた状態で接合されている。

バッテリ１９の下方側にはバッテリフレーム２３が配設されており、このバッテリフレーム２３によってバッテリ１９が車両下方側から支持されている。バッテリフレーム２３は、ベース部２５とフレーム部２７とを含んで構成されている。

ベース部２５は、車両上下方向を厚み方向とする板状部材によって形成されており、このベース部２５の上面にバッテリ１９が固定されている。また、ベース部２５は、バッテリ１９の外形よりも大きく形成されており、ベース部２５の周端部にフレーム部２７が設けられている。

フレーム部２７は、車両幅方向内側が開口した略Ｕ字状のフレーム本体２７Ａを備えている。また、フレーム本体２７Ａの開口がフレームサイド部２７Ｂによって閉塞されている。このため、本実施形態のフレーム部２７は、閉断面構造とされている。ここで、フレーム部２７は、アンダリインフォースメント４０の下方に位置している。

フレーム部２７には上下に挿通孔が形成されており、この挿通孔に対して車両下方側からボルト４２が挿通されている。一方、アンダリインフォースメント４０にはウエルドナット４４が設けられており、ボルト４２がウエルドナット４４に捩じ込まれることで、フレーム部２７がアンダリインフォースメント４０に締結されている。すなわち、バッテリ１９と共にバッテリフレーム２３がアンダリインフォースメント４０に締結されている。

ここで、バッテリフレーム２３のフレーム部２７とロッカ１２との間にはクラッシュボックス３２が配設されている。クラッシュボックス３２は、ロッカ１２の縦壁部３６Ｃから車両幅方向内側へ延出されている。また、クラッシュボックス３２の車両幅方向外側の端部には、縦壁部３６Ｃに沿って屈曲されたフランジ３２Ａが形成されている。そして、このフランジ３２Ａが縦壁部３６Ｃに重ね合わされた状態で接合されている。

クラッシュボックス３２の車両幅方向内側の端面は、平面状に形成されており、隙間をあけてフレーム部２７と車両幅方向に対向する位置に設けられている。なお、クラッシュボックス３２には図示しない凹部などの脆弱部が形成されており、衝突荷重が入力された際に変形して衝突荷重の少なくとも一部を吸収する構造となっている。

（作用）
次に、本実施形態の作用について説明する。

本実施形態に係る車両側部構造では、ロッカ１２よりも車両幅方向内側にアンダリインフォースメント４０が設けられており、このアンダリインフォースメント４０とロッカ１２とがクロスメンバ３８によって車両幅方向に連結されている。これにより、図５に示されるように、車両１０の側面衝突時にロッカ１２に衝突荷重が入力された場合に、クロスメンバ３８を介してロッカ１２に入力された衝突荷重をアンダリインフォースメント４０へ伝達させることができる。アンダリインフォースメント４０に伝達された衝突荷重は、アンダリインフォースメント４０に沿って車両前後方向へ分散される。また、フロアパネル１８に伝達される。

一方、ロッカ１２の縦壁部３６Ｃから車両幅方向内側へクラッシュボックス３２が延出されており、このクラッシュボックス３２は、バッテリフレーム２３と車両幅方向に対向している。これにより、側面衝突時には、ロッカ１２へ入力された衝突荷重を上側のクロスメンバ３８と下側のクラッシュボックス３２に分散させることができる。

すなわち、クロスメンバ３８に伝達された衝突荷重は、アンダリインフォースメント４０及びフロアパネル１８を介して反衝突側へ伝達される。一方、クラッシュボックス３２に伝達された衝突荷重は、バッテリフレーム２３のフレーム部２７及びバッテリ１９を介して反衝突側へ伝達される。このとき、クラッシュボックス３２が潰れることで、衝突エネルギーの少なくとも一部が吸収される。また、バッテリ１９を構成するバッテリブレース２６は、クラッシュボックス３２と略同じ高さに位置しているため、バッテリ１９へ伝達された衝突荷重は、バッテリブレース２６に入力されて反衝突側へ伝達される。このようにして、車両１０の床下にバッテリ１９が配置された構造において、側面衝突時にバッテリ１９を保護することができる。

以上、実施形態に係る車両側部構造について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態において、フロアパネル１８の形状やバッテリ１９の形状は特に限定されず、他の形状としてもよい。

また、上記実施形態では、図４に示されるように、アンダリインフォースメント４０の下部をフロアパネル１８で形成し、アンダリインフォースメント４０の上部をクロスメンバ３８で形成したが、これに限定されない。例えば、フロアパネル１８の下面に断面略ハット状のアンダリインフォースメントを接合してもよい。この場合、アンダリインフォースメントの上方の開口はフロアパネル１８によって閉塞されることとなる。

さらに、上記実施形態では、クラッシュボックス３２とフレーム部２７（バッテリフレーム２３）との間に隙間が設けられていたが、これに限定されない。例えば、クラッシュボックス３２をフレーム部２７に突き当てた構成としてもよい。この場合、アンダリインフォースメント４０及びフレーム部２７に対して、略同じタイミングで衝突荷重を入力させることができる。

１２ ロッカ
１９ バッテリ
２３ バッテリフレーム
３０ 電池パック
３２ クラッシュボックス
３８ クロスメンバ
４０ アンダリインフォースメント

Claims (1)

1. 車両側部を車両前後方向に延在されたロッカと、
   前記ロッカよりも車両幅方向内側を車両前後方向に延在されたアンダリインフォースメントと、
   前記アンダリインフォースメントよりも車両幅方向内側に配置され、内部に電池パックが収容されたバッテリと、
   前記バッテリを車両下方側から支持すると共に、車両幅方向端部が前記アンダリインフォースメントに車両下方側から締結されたバッテリフレームと、
   前記ロッカと前記アンダリインフォースメントとを車両幅方向に連結するクロスメンバと、
   前記ロッカにおける車両幅方向内側の縦壁部から車両幅方向内側へ延出されると共に、前記バッテリフレームと車両幅方向に対向するクラッシュボックスと、
   を有する車両側部構造。