JP2023053480A - 車両の補機支持構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】バッテリと燃料タンクとを別々のフレームに固定して、これら両フレームを連結する構造において、車両後突時における連結部分の変形を抑制することができる車両の補機支持構造の提供を目的とする。
【解決手段】フロアパネル1,3下部において、バッテリ27が固定されるバッテリ側フレーム30と、バッテリ側フレーム30の後方において燃料タンク28が固定される燃料タンク側フレーム60と、これらバッテリ側フレーム30と燃料タンク側フレーム60とを連結する連結部材80と、を備え、バッテリ側フレーム30と燃料タンク側フレーム60との少なくとも一方において、連結部材80が固定される固定部α,βは、車両前後方向に延びるフレーム閉断面34を有し、フレーム閉断面34は、連結部材80と固定される固定部α,βと、固定部α,βの断面変形を抑制する補強部材90と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図13
【解決手段】フロアパネル1,3下部において、バッテリ27が固定されるバッテリ側フレーム30と、バッテリ側フレーム30の後方において燃料タンク28が固定される燃料タンク側フレーム60と、これらバッテリ側フレーム30と燃料タンク側フレーム60とを連結する連結部材80と、を備え、バッテリ側フレーム30と燃料タンク側フレーム60との少なくとも一方において、連結部材80が固定される固定部α,βは、車両前後方向に延びるフレーム閉断面34を有し、フレーム閉断面34は、連結部材80と固定される固定部α,βと、固定部α,βの断面変形を抑制する補強部材90と、を備えたことを特徴とする。
【選択図】図13
Description
この発明は、バッテリと燃料タンクとが車両に搭載される車両の補機支持構造に関する。
従来、フロアパネル下部の車体に対して車両補機としての燃料タンクとバッテリとを配設する車両が知られている。上述の燃料タンクとバッテリとを単一工程で車体に組付ける場合には、サービス性、メンテナンス性の観点で、バッテリおよび燃料タンク固定用のフレームを、バッテリが固定されるバッテリ側フレームと、燃料タンクが固定される燃料タンク側フレームとに分割して、これら両フレームを連結する必要がある。
このように、フレームを、バッテリ側フレームと、燃料タンク側フレームとに分割して、これら両フレームを連結すると、その連結部分が車両後突時に変形起点となり、車両後側に位置するフレームが変形起点を支点として上方へ変位して車体フロア部と接触するおそれがあった。
ところで、特許文献1には、単一のバッテリ載置フレームにバッテリと燃料タンクとを固定し、上述のバッテリ載置フレームを、フロントフロアフレーム下部とリヤシートパン下部とに跨がってフロアパネル下部に取付けるように成した構造が開示されている。
この特許文献1に開示された従来構造においては、フレームを、バッテリが固定されるバッテリ側フレームと、燃料タンクが固定される燃料タンク側フレームとに分割して、これら両フレームを連結するという構造ではないので、当該従来構造においては、上述の如き技術的課題が発生しないものである。
そこで、この発明は、バッテリと燃料タンクとを別々のフレームに固定して、これら両フレームを連結する構造において、車両後突時における連結部分の変形を抑制することができる車両の補機支持構造の提供を目的とする。
この発明は、バッテリと燃料タンクとが車両に搭載される車両の補機支持構造であって、フロアパネル下部において、上記バッテリが固定されるバッテリ側フレームと、該バッテリ側フレームの後方において上記燃料タンクが固定される燃料タンク側フレームと、これらバッテリ側フレームと燃料タンク側フレームとを連結する連結部材と、を備え、上記バッテリ側フレームと上記燃料タンク側フレームとの少なくとも一方において、上記連結部材が固定される固定部は、車両前後方向に延びるフレーム閉断面を有し、該フレーム閉断面は、上記連結部材と固定される固定部と、当該固定部の断面変形を抑制する補強部材と、を備えたことを特徴とする車両の補機支持構造である。
この発明により、車両後突時に、燃料タンク側フレームの後端が、上方に向かう荷重入力が発生しても、上記補強部材にて連結部材が固定されるフレーム閉断面の断面変形が抑制されるので、固定部の変形挙動を抑制することができる。
要するに、バッテリと燃料タンクとをそれぞれ別々のフレームに固定して、各フレームを連結部材にて連結する構造において、車両後突時における連結部分(固定部)の変形を抑制することができるものである。
また、この発明の態様として、上記補強部材はパイプ状のナット部材にて構成されてもよい。
この発明により、パイプ状のナット部材にて確実に後突荷重を受止めて、フレーム閉断面の断面変形を抑制するので、支持剛性の向上を図ることができる。
この発明により、パイプ状のナット部材にて確実に後突荷重を受止めて、フレーム閉断面の断面変形を抑制するので、支持剛性の向上を図ることができる。
さらに、この発明の態様として、上記補強部材は車両前後方向に間隔を隔てて複数配設されてもよい。
この発明により、車両後突時に、後突荷重を車両前後方向に間隔を隔てて複数配設された補強部材が位置する前後方向のフレーム閉断面で受止めることができ、充分な剛性の確保を図ることができる。
この発明により、車両後突時に、後突荷重を車両前後方向に間隔を隔てて複数配設された補強部材が位置する前後方向のフレーム閉断面で受止めることができ、充分な剛性の確保を図ることができる。
さらにまた、この発明の態様として、上記連結部材がキックアップ部近傍の車体に設けられてもよい。
この発明により、上述のキックアップ部は車両後突時に折れ曲がりやすいが、上記連結部材をキックアップ部近傍の車体に設けることで、キックアップ部の補強を行なうことができる。
この発明により、上述のキックアップ部は車両後突時に折れ曲がりやすいが、上記連結部材をキックアップ部近傍の車体に設けることで、キックアップ部の補強を行なうことができる。
また、この発明の態様として、上記補強部材は上記フレーム閉断面内部を車幅方向に延びる部材で構成されてもよい。
この発明により、通常走行時において、上下方向および車幅方向の荷重が上記連結部材に入力されても、上記補強部材にて連結部材が固定されるフレーム閉断面の断面変形が抑制されるので、固定部の変形挙動を抑制することができる。
この発明により、通常走行時において、上下方向および車幅方向の荷重が上記連結部材に入力されても、上記補強部材にて連結部材が固定されるフレーム閉断面の断面変形が抑制されるので、固定部の変形挙動を抑制することができる。
加えて、この発明の態様として、上記連結部材には、車体に対するリヤサスペンション装置の支持部近傍に取付けられる車体固定部が設けられてもよい。
この発明により、上記車体固定部により、リヤサスペンション装置の支持剛性向上を図ることができる。
この発明により、上記車体固定部により、リヤサスペンション装置の支持剛性向上を図ることができる。
この発明によれば、バッテリと燃料タンクとを別々のフレームに固定して、これら両フレームを連結する構造において、車両後突時における連結部分の変形を抑制するという効果がある。
バッテリと燃料タンクとを別々のフレームに固定して、これら両フレームを連結する構造において、車両後突時における連結部分の変形を抑制するという目的を、バッテリと燃料タンクとが車両に搭載される車両の補機支持構造であって、フロアパネル下部において、上記バッテリが固定されるバッテリ側フレームと、該バッテリ側フレームの後方において上記燃料タンクが固定される燃料タンク側フレームと、これらバッテリ側フレームと燃料タンク側フレームとを連結する連結部材と、を備え、上記バッテリ側フレームと上記燃料タンク側フレームとの少なくとも一方において、上記連結部材が固定される固定部は、車両前後方向に延びるフレーム閉断面を有し、該フレーム閉断面は、上記連結部材と固定される固定部と、当該固定部の断面変形を抑制する補強部材と、を備えるという構成にて実現した。
この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の補機支持構造を示し、図1は当該車両の補機支持構造を示す平面図、図2は図1からバッテリおよび燃料タンクを取外した状態の平面図、図3は図2の斜視図である。
図面は車両の補機支持構造を示し、図1は当該車両の補機支持構造を示す平面図、図2は図1からバッテリおよび燃料タンクを取外した状態の平面図、図3は図2の斜視図である。
また、図4はバッテリ側フレームを単体で示す斜視図、図5は燃料タンク側フレームを単体で示す斜視図、図6は車両左側の連結部材を単体で示す斜視図である。さらに、図7は図2のA-A線矢視断面図、図8は図2のB-B線矢視断面図、図9は図2のC-C線矢視断面図、図10は図2のD-D線矢視断面図、図11は図2のE-E線矢視断面図、図12は図2のG-G線断面図である。
さらに、図13は連結部材によるバッテリ側フレームと燃料タンク側フレームとの連結構造を示す平面図、図14は図13のH-H線矢視断面図、図15はBEV専用フレームを示す斜視図である。
図1~図14においては、PHEV(plug-in hybrid electric vehicle)に適用される車両の補機支持構造を示している。
図1~図14においては、PHEV(plug-in hybrid electric vehicle)に適用される車両の補機支持構造を示している。
PHEVとは、周知の如く従来のHEVに比較的大きい容量のバッテリを搭載し、外部電力により充電した電気エネルギでも走行可能と成した車両であって、例えば、ガソリン等の燃料と電気エネルギとの2種類のエネルギ源を走行に利用する車両である。なお、本発明は、バッテリと燃料タンクとが共に搭載されるものであればPHEVに限定するものではなく、レンジエクステンダであってもよい。
車両の補機支持構造の説明に先立って、まず、図7~図12を参照して下部車体構造について説明する。
車両の補機支持構造の説明に先立って、まず、図7~図12を参照して下部車体構造について説明する。
<下部車体構造>
図7に示すように、ダッシュロアパネル(ダッシュパネル)の下部後端部には、車室の床面を形成するフロントフロアパネル1を連接している。図7、図12に示すように、フロントフロアパネル1の後端部には、当該後端部から上方に立上がるキックアップ部2を介して、車両後方に延びるリヤフロアパネル3を連接している。リヤフロアパネル3は車室後部および荷室の床面を形成するパネルである。
図7に示すように、ダッシュロアパネル(ダッシュパネル)の下部後端部には、車室の床面を形成するフロントフロアパネル1を連接している。図7、図12に示すように、フロントフロアパネル1の後端部には、当該後端部から上方に立上がるキックアップ部2を介して、車両後方に延びるリヤフロアパネル3を連接している。リヤフロアパネル3は車室後部および荷室の床面を形成するパネルである。
図7に示すように、フロントフロアパネル1の前端側下部には、車幅方向に延びる前端クロスメンバ4を接合固定して、フロントフロアパネル1と前端クロスメンバ4との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ閉断面5を形成している。
図7に示すように、フロントフロアパネル1の前後方向中間部上面には、車幅方向に延びる前部クロスメンバ6(いわゆるNo.2クロスメンバ)を接合固定して、フロントフロアパネル1と前部クロスメンバ6との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ閉断面7を形成している。
図7、図12に示すように、キックアップ部2とリヤフロアパネル3とのコーナ部下面には、車幅方向に延びる中間クロスメンバ8(いわゆるNo.3クロスメンバ)を接合固定して、各要素2,3のコーナ部と中間クロスメンバ8との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ閉断面9を形成している。
図7に示すように、リヤフロアパネル3の後部においてその上下両面には、車幅方向に延びる後部クロスメンバアッパ10と後部クロスメンバロア11(いわゆるNo.4クロスメンバ)とを接合固定して、リヤフロアパネル3と後部クロスメンバアッパ10、後部クロスメンバロア11との間には、車幅方向に延びるクロスメンバ閉断面12,13をそれぞれ形成している。そして、上述の各クロスメンバ4,6,8,10,11により下部車体構造の剛性向上を図っている。
図8に示すように、フロントフロアパネル1の車幅方向中央には、上方に突出するトンネル部14を一体または一体的に形成する一方、フロントフロアパネル1の左右両サイドには、図8~図11に示すように、車両の前後方向に延びる車体強度部材としてのサイドシル15を接合固定している。なお、図面では図示の便宜上、サイドシルインナ16のみを示しているが、サイドシル15は、サイドシルインナ16とサイドシルアウタとを接合固定して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面を有している。また、サイドシル15には必要に応じてサイドシルレインフォースメントが設けられる。
図8に示すように、車幅方向中央のトンネル部14と、車幅方向端部のサイドシルインナ16との車幅方向中間部におけるフロントフロアパネル1の上下両面には、フロアフレームアッパ17とフロアフレームロア18とを接合固定している。上述のフロントフロアパネル1と、フロアフレームアッパ17、フロアフレームロア18との間には、車両の前後方向に延びるフロアフレーム閉断面19,20をそれぞれ形成し、下部車体構造の剛性向上を図っている。
図10はキックアップ部2の直前部位の断面図であって、当該部位における左右一対のフロアフレームロア18の下部には、断面略U字状のレインフォースメント21を介して、断面略U字状の取付け座22が設けられている。
図11、図12に示すように、リヤフロアパネル3の下部左右両サイドには、車両の前後方向に延びる車体強度部材としてのリヤサイドフレーム23を設けている。上記リヤフロアパネル3の車幅方向端部と、リヤサイドフレーム23と、サイドシルインナ16との間には、車両の前後方向に延びるリヤサイドフレーム閉断面24が形成されている。
図11はキックアップ部2の直後方部位の断面図であって、図11、図12に示すように、当該部位における左右一対のリヤサイドフレーム23の下部には、取付け座26が設けられている。
図11に示すように、この取付け座26はリヤサイドフレーム23の縦壁部と、サイドシルインナ16の縦壁部とに接合固定されると共に、図12に示すように、当該取付け座26の後端部は、リヤサイドフレーム23の下部から斜め後下方向に延びる支持部材25にも接合固定されている。
図11に示すように、この取付け座26はリヤサイドフレーム23の縦壁部と、サイドシルインナ16の縦壁部とに接合固定されると共に、図12に示すように、当該取付け座26の後端部は、リヤサイドフレーム23の下部から斜め後下方向に延びる支持部材25にも接合固定されている。
<車両の補機支持構造>
次に、車両の補機支持構造について説明する。
図1~図3において、バッテリ27と燃料タンク28(以下、フューエルタンク28と称す)とを車両に搭載する車両の補機支持構造は、フロントフロアパネル1およびリヤフロアパネル3の下部において、バッテリ27が固定され単独で車体に取付けられるバッテリ側フレーム30と、該バッテリ側フレーム30の後方においてフューエルタンク28が固定され単独で車体に取付けられる燃料タンク側フレーム60(以下、フューエルタンク側フレーム60と称す)と、上述のバッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60とを連結し、これら各フレーム30,60のそれぞれに対して脱着可能に連結される連結部材としてのジョイント部材80と、を備えている。
次に、車両の補機支持構造について説明する。
図1~図3において、バッテリ27と燃料タンク28(以下、フューエルタンク28と称す)とを車両に搭載する車両の補機支持構造は、フロントフロアパネル1およびリヤフロアパネル3の下部において、バッテリ27が固定され単独で車体に取付けられるバッテリ側フレーム30と、該バッテリ側フレーム30の後方においてフューエルタンク28が固定され単独で車体に取付けられる燃料タンク側フレーム60(以下、フューエルタンク側フレーム60と称す)と、上述のバッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60とを連結し、これら各フレーム30,60のそれぞれに対して脱着可能に連結される連結部材としてのジョイント部材80と、を備えている。
これにより、バッテリ27が固定されたバッテリ側フレーム30と、フューエルタンク28が固定されたフューエルタンク側フレーム60とがジョイント部材80にて連結され、かつ、これら各フレーム30,60が車体に取付けられた状態下において、サービス時、メンテナンス時に、上記ジョイント部材80を各フレーム30,60から取外すことができるように構成している。
上述のフューエルタンク側フレーム60もバッテリ側フレーム30も車体に対して単独で固定されているので、各フレーム30,60のうちの任意の一方を取外して、点検、修理、交換作業を行なうことができるように構成している。
一方で、バッテリ27とフューエルタンク28との車両搭載時には、上記ジョイント部材80にてバッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60とを一体と成した状態で車体に搭載でき、搭載性の向上を図るように構成している。
また、上記ジョイント部材80にて両フレーム30,60を一体化した状態で、バッテリ27、フューエルタンク28の組付けを行なうことができて、生産タクトタイムや設備レイアウトについても有利となるように構成している。
ここで、上述のバッテリ27は、バッテリケース内部に複数のバッテリモジュール(例えば、12個のバッテリモジュール)を格納したもので、この実施例では合計8個のバッテリ27をバッテリ側フレーム30に固定している。また、フューエルタンク28には、図示しないエンジンに供給されるガソリン等の燃料が貯溜されている。
<バッテリ側フレーム30の構成>
次に、図4、図7~図10を参照して、バッテリ側フレーム30の構成について説明する。
図4に示すように、バッテリ側フレーム30は平面視で先細の略方形状に形成されると共に、このバッテリ側フレーム30は前辺部30Aと、後辺部30Bと、左右一対の側辺部30C,30Cと、を備えている。
次に、図4、図7~図10を参照して、バッテリ側フレーム30の構成について説明する。
図4に示すように、バッテリ側フレーム30は平面視で先細の略方形状に形成されると共に、このバッテリ側フレーム30は前辺部30Aと、後辺部30Bと、左右一対の側辺部30C,30Cと、を備えている。
図7に示すように、前辺部30Aは車幅方向に延びる断面略Z字状の前部フレーム31で形成される一方、後辺部30Bは後述するバッテリトレイ35の車幅方向に延びる後辺部材にて形成されている。
図8、図9、図10に示すように、左右一対の側辺部30Cは、車両前後方向に延びるインナフレーム32と、車両前後方向に延びるアウタフレーム33とで形成されており、これら内外の各フレーム32,33間には車両前後方向に延びる側辺部閉断面34が形成されている。
図4、図7~図10に示すように、上述の前辺部30A、後辺部30B、左右一対の側辺部30C,30Cで囲繞された部位には、バッテリトレイ35が配設されている。
図4、図7に示すように、左右一対の側辺部30C,30Cにおける左右のインナフレーム32,32間を車幅方向に連結する複数のクロスメンバ36,37,38(詳しくは、バッテリトレイクロスメンバ)がバッテリトレイ35上面において、車両前後方向に間隔を隔てて接合固定されている。
図4、図7に示すように、左右一対の側辺部30C,30Cにおける左右のインナフレーム32,32間を車幅方向に連結する複数のクロスメンバ36,37,38(詳しくは、バッテリトレイクロスメンバ)がバッテリトレイ35上面において、車両前後方向に間隔を隔てて接合固定されている。
そして、上述のバッテリトレイ35と、上記各クロスメンバ36,37,38との間には、図7に示すように、車幅方向に延びるバッテリトレイ閉断面39,40,41が形成されている。
また、図4に示すように、前側のクロスメンバ36と中間のクロスメンバ37とを、車両前後方向に連結するフロントレインフォースメント42を設け、上述のバッテリトレイ35と当該フロントレインフォースメント42との間には、図9に示すように、車両前後方向に延びるレインフォースメント閉断面43を形成している。
また、図4に示すように、前側のクロスメンバ36と中間のクロスメンバ37とを、車両前後方向に連結するフロントレインフォースメント42を設け、上述のバッテリトレイ35と当該フロントレインフォースメント42との間には、図9に示すように、車両前後方向に延びるレインフォースメント閉断面43を形成している。
同様に、図4に示すように、中間のクロスメンバ37と後側のクロスメンバ38とを、車両前後方向に連結するリヤレインフォースメント44を設け、上述のバッテリトレイ35と当該リヤレインフォースメント44との間には、車両前後方向に延びるレインフォースメント閉断面45を形成している。
図4、図7に示すように、バッテリ側フレーム30の前辺部30Aには、車幅方向に間隔を隔てて複数の車体取付けブラケット46が設けられており、この車体取付けブラケット46の上部に車体取付け部47を設けている。
そして、図7に示すように、上述の車体取付け部47が、ボルト、ナット等の取付け部材48を用いて、前端クロスメンバ4に着脱可能に取付けられている。
図4、図8に示すように、バッテリ側フレーム30の左右の側辺部30Cには、車両前後方向に間隔を隔てて複数の車体取付けブラケット49が設けられており、この車体取付けブラケット49の上部に車体取付け部50を設けている。
図4、図8に示すように、バッテリ側フレーム30の左右の側辺部30Cには、車両前後方向に間隔を隔てて複数の車体取付けブラケット49が設けられており、この車体取付けブラケット49の上部に車体取付け部50を設けている。
そして、図8に示すように、上述の車体取付け部50が、ボルト、ナット等の取付け部材51を用いて、フロアフレームロア18の底部に着脱可能に取付けられている。
図1に示すように、前列に位置する合計4個のバッテリ27は、その前後のブラケット52,53(詳しくはバッテリ支持ブラケット)を介してクロスメンバ36,37の上部に固定されており、同様に後列に位置する合計4個のバッテリ27も、その前後のブラケット54,55(詳しくは、バッテリ支持ブラケット)を介してクロスメンバ37,38の上部に固定されている。
図1に示すように、前列に位置する合計4個のバッテリ27は、その前後のブラケット52,53(詳しくはバッテリ支持ブラケット)を介してクロスメンバ36,37の上部に固定されており、同様に後列に位置する合計4個のバッテリ27も、その前後のブラケット54,55(詳しくは、バッテリ支持ブラケット)を介してクロスメンバ37,38の上部に固定されている。
また、図1、図7に示すように、後側のクロスメンバ38には、上方に立上がるリレー支持ブラケット56を設け、このリレー支持ブラケット56には車載電気部品を制御するリレーユニット57が取付けられている。上述のリレーユニット57は、図7に示すように中間クロスメンバ8(いわゆるNo.3クロスメンバ)の下方に位置する。
図4に示すように、バッテリ側フレーム30の側辺部30Cにおいて、アウタフレーム33における縦壁部には、車両前後方向に間隔を隔てて後述する取付け部材(図13に示すボルトB1,B2,B3参照)を挿通させるための孔部33a,33b,33c(すなわち、ボルト挿通孔)が開口形成されている。
図7~10に示すように、バッテリ27およびリレーユニット57が固定されたバッテリ側フレーム30はその上方部からカバー部材58で覆われている。
図7~10に示すように、バッテリ27およびリレーユニット57が固定されたバッテリ側フレーム30はその上方部からカバー部材58で覆われている。
<フューエルタンク側フレーム60の構成>
次に、図5,図7,図11,図13を参照してフューエルタンク側フレーム60の構成について説明する。
図5に示すように、フューエルタンク側フレーム60は、車両前後方向に延びる左右一対の側辺部60A,60Aと、これら左右一対の側辺部60A,60Aの後部相互間を車幅方向に延びて連結する後辺部60Bと、を備えている。
次に、図5,図7,図11,図13を参照してフューエルタンク側フレーム60の構成について説明する。
図5に示すように、フューエルタンク側フレーム60は、車両前後方向に延びる左右一対の側辺部60A,60Aと、これら左右一対の側辺部60A,60Aの後部相互間を車幅方向に延びて連結する後辺部60Bと、を備えている。
図5、図11、図13に示すように、上述の側辺部60Aは、断面略Z字形状のインナフレーム61と、断面略L字形状のアウタフレーム62と、を備え、これらインナフレーム61とアウタフレーム62との間には、図11、図13に示すように、車両の前後方向に延びる側辺部閉断面63が形成されている。
図5に示すように、上述の側辺部閉断面63は側辺部60Aにおけるリヤ側過半部にのみ形成されている。すなわち、インナフレーム61はアウタフレーム62の車両前後方向の前端よりもさらに車両前方に延出されている。
図5、図7に示すように、上述の後辺部60Bは、断面略Z字形状の前部フレーム64と、断面略L字形状の後部フレーム65と、を備え、これら前部フレーム64と後部フレーム65との間には、図7に示すように、車幅方向に延びる後辺部閉断面66が形成されている。
図5に示すように、フューエルタンク側フレーム60における左右一対の側辺部60Aにおいて、アウタフレーム62には断面逆L字状の車体取付けブラケット67が接合固定されている。そして、この車体取付けブラケット67の上部に位置する取付け部67aは、図12に示すように、ボルト、ナット等の取付け部材68を用いて、リヤサイドフレーム23下部の取付け座26に着脱可能に取付けられている。
図1、図7に示すように、フューエルタンク側フレーム60における後辺部60Bの後部フレーム65には、当該後部フレーム65から上方に立上がる断面逆L字形状の車体取付けブラケット69が設けられている。この車体取付けブラケット69は複数の取付け部69a(図1参照)を有しており、該取付け部69aが、図7に示すように、ボルト、ナット等の取付け部材70を用いて、後部クロスメンバロア11の底部に着脱可能に取付けられている。
図5、図13に示すように、左右一対の側辺部60Aにおけるインナフレーム61の前端部には、当該前端部から車幅方向内方へ延びる突片71を一体形成し、これら左右の突片71,71間には、車幅方向に延びるビーム72を連結して、フューエルタンク側フレーム60の剛性向上を図っている。
また、図1に示すフューエルタンク28の複数の取付け部28aは、図5に示すフューエルタンク側フレーム60の対応位置の複数の取付け部73に直接固定されており、これによりタンクバンドを廃止すべく構成している。
上述のフューエルタンク側フレーム60には、図2、図3、図7、図13で示すように、ビーム72と、左右一対の側辺部60Aと、後辺部60Bと、で囲繞された空間部77が形成されている。
<ジョイント部材80の構成>
次に、図6、図10、図12、図13を参照して連結部材としてのジョイント部材80の構成について説明する。
なお、図6では車両左側のジョイント部材80のみを示すが、車両右側のジョイント部材80は左側のそれと左右略対称に構成されている。
次に、図6、図10、図12、図13を参照して連結部材としてのジョイント部材80の構成について説明する。
なお、図6では車両左側のジョイント部材80のみを示すが、車両右側のジョイント部材80は左側のそれと左右略対称に構成されている。
ジョイント部材80は、車両前後方向に延びるインナフレーム81と、車両前後方向に延びるアウタフレーム82とを接合固定して、これら両フレーム81,82間に、車両前後方向に延びる前後方向閉断面83を形成している。
図6に示すように、上述のジョイント部材80の前部には、各フレーム81,82の上壁フランジ部を上方に隆起して形成された車体取付け部84が設けられている。そして、該車体取付け部84を、図10に示すように、ボルト、パイプナット等の取付け部材85を用いて、フロアフレームロア18直下の取付け座22に着脱可能に取付けている。
また、図6、図13に示すように、ジョイント部材80の後部におけるアウタフレーム82には、当該アウタフレーム82から上方に立上がる断面逆L字形状の車体取付けブラケット86を設けている。この車体取付けブラケット86はその上端折曲げ部に複数の取付け部86a(図6参照)を有しており、該取付け部86aが、図12に示すように、ボルト、ナット等の取付け部材87を用いて、リヤサイドフレーム23下部の取付け座26に着脱可能に取付けられている。
<バッテリ側フレーム30、フューエルタンク側フレーム60とジョイント部材80の連結構造>
次に、図13、図14を参照して、バッテリ側フレーム30およびフューエルタンク側フレーム60と、ジョイント部材80との連結構造について説明する。
図13、図14に示すように、バッテリ側フレーム30においてジョイント部材80が固定される部位である固定部α,βには、車両前後方向に延びる側辺部閉断面34(フレーム閉断面)が形成されている。
次に、図13、図14を参照して、バッテリ側フレーム30およびフューエルタンク側フレーム60と、ジョイント部材80との連結構造について説明する。
図13、図14に示すように、バッテリ側フレーム30においてジョイント部材80が固定される部位である固定部α,βには、車両前後方向に延びる側辺部閉断面34(フレーム閉断面)が形成されている。
インナフレーム32とアウタフレーム33とで囲繞形成された側辺部閉断面34は、ジョイント部材80と固定される固定部α,βと、当該固定部α,βの断面変形を抑制する補強部材としてのパイプナット90と、を備えている。
これにより、車両後突時に、フューエルタンク側フレーム60の後端に対し、車両上方に向かう荷重入力が発生しても、上記パイプナット90にてジョイント部材80が固定される部分の側辺部閉断面34(すなわち、固定部α,βが位置する側辺部閉断面34)の断面変形を抑制し、固定部α,βの変形挙動を抑制するように構成している。
すなわち、バッテリ27とフューエルタンク28とをそれぞれ別々のフレーム(バッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60)に固定して、各フレーム30,60をジョイント部材80にて連結する構造において、車両後突時における連結部分(固定部α,β)の変形を抑制するように構成している。
上述したように、上記補強部材はパイプナット90にて構成されており、このパイプナット90における車幅方向内端の鍔部は、インナフレーム32に固定されている。パイプナット90はパイプ状のナット部材であって、当該パイプナット90にて確実に後突荷重を受止めて、側辺部閉断面34の断面変形を抑制し、支持剛性の向上を図るように構成している。
図13に示すように、上述のパイプナット90は車両前後方向に間隔を隔てて複数(この実施例では2つ)配設されている。これにより、車両後突時において、後突荷重を、車両前後方向に間隔を隔てて複数配設されたパイプナット90が位置する前後方向の側辺部閉断面34で受止めて、充分な剛性の確保を図るように構成している。
また、上述のジョイント部材80は図7で示すキックアップ部2近傍の車体(図10に示す取付け座22と、図12に示す取付け座26参照)に設けられている。上述のキックアップ部2は車両後突時に折れ曲がりやすいが、ジョイント部材80をキックアップ部2近傍の車体に設けることで、当該キックアップ部2の補強を行なうように構成している。
図13、図14に示すように、上述のパイプナット90(補強部材)は上記側辺部閉断面34内部を車幅方向に延びる部材にて構成されている。すなわち、上記パイプナット90は側辺部閉断面34を形成するインナフレーム32とアウタフレーム33との間に車幅方向に延びるように横架されている。
これにより、車両の通常走行時において、上下方向および車幅方向の荷重がジョイント部材80に入力されても、上記パイプナット90にてジョイント部材80が固定される部分の側辺部閉断面34の断面変形が抑制され、よって、固定部α,βの変形挙動を抑制するように構成している。
さらに、図12、図13に示すように、ジョイント部材80には、車体に対するリヤサスペンション装置の支持部近傍に取付けられる車体固定部としての車体取付けブラケット86が設けられている。これにより、リヤサスペンション装置の支持剛性向上を図るように構成している。
図13に示すように、上述のジョイント部材80の前部と、バッテリ側フレーム30の後部とは、ジョイント部材80のアウタフレーム82外方からパイプナット90に螺合する複数のボルトB1,B3にて連結されている。
また、上記前後のボルトB1,B3間において、バッテリ側フレーム30後部のアウタフレーム33と、ジョイント部材80とは、当該ジョイント部材80のアウタフレーム82外方からナット91に螺合する複数のボルトB2にて連結されている。上記ナット91は予めアウタフレーム33に溶接固定されたウエルドナットである。
さらに、図13に示すように、ジョイント部材80の後部と、フューエルタンク側フレーム60の側辺部60Aとは、鍔部が予めインナフレーム61に溶接固定された複数のパイプナット74,75,76に対して、ジョイント部材80のアウタフレーム82外方、または、車体取付けブラケット86の外方から螺合する複数のボルトB4,B5,B6にて連結されている。
ここで、図13に示すように、ジョイント部材80前部の閉断面83内において対向するインナフレーム81、アウタフレーム82間には、ボルトB1~B3の軸部外周に装着するようにカラー92を張架している。
図6に示すように、ジョイント部材80におけるアウタフレーム82および車体取付けブラケット86には、上述の各ボルトB1~B6を挿通させるために、ボルト挿通孔93B1,93B2,93B3,93B4,93B5,93B6がそれぞれ開口形成されている。
<フレーム共通化についての構造>
図3に示すように、ジョイント部材80で連結されたバッテリ側フレーム30およびフューエルタンク側フレーム60には、車体に対する複数の第1の車体固定部X1が設けられている。第1の車体固定部X1は図1、図3に示す各取付け部47,50,84,86a,67aから構成されている。
図3に示すように、ジョイント部材80で連結されたバッテリ側フレーム30およびフューエルタンク側フレーム60には、車体に対する複数の第1の車体固定部X1が設けられている。第1の車体固定部X1は図1、図3に示す各取付け部47,50,84,86a,67aから構成されている。
一方で、図15に示すように、BEV(battery electric vehicle)専用フレーム100を設けている。
図15に示すように、このBEV専用フレーム100は前辺部130Aと、後辺部160Bと、前辺部130Aと後辺部160Bとの車幅方向左右端部を車両前後方向に連結する左右一対の側辺部130C,130Cとを備え、車両平面視で先細の略方形状に形成されている。
図15に示すように、このBEV専用フレーム100は前辺部130Aと、後辺部160Bと、前辺部130Aと後辺部160Bとの車幅方向左右端部を車両前後方向に連結する左右一対の側辺部130C,130Cとを備え、車両平面視で先細の略方形状に形成されている。
また、上述の各辺部130A,160B,130Cで囲繞された部位にはバッテリトレイ135が配設されている。さらに左右一対の側辺部130C,130Cを車両前後方向に間隔を隔てて車幅方向に連結する複数のクロスメンバ136,137,138を設けている。
車幅方向の中央において前側の2つのクロスメンバ136,137を車両前後方向に連結するフロントレインフォースメント142を設けると共に、後側の2つのクロスメンバ137,138を車両前後方向に連結するリヤレインフォースメント144を設けている。
しかも、上述の前辺部130Aには、車体取付けブラケットを介して車幅方向に離間する2つの車体取付け部147が設けられると共に、左右一対の側辺部130Cには、車体取付けブラケットを介して車両前後方向に離間する7つの車体取付け部150,184,186a,167aが設けられている。
図15に示すように、上述のBEV専用フレーム100にはバッテリのみが搭載され、フューエルタンクは搭載されない。また、該BEV専用フレーム100は複数の第2の車体固定部X2を備えている。
第2の車体固定部X2は、図15に示す各取付け部147,150,184,186a,167aから構成されている。
そして、図3に示す複数の第1の車体固定部X1と、図15に示す複数の第2の車体固定部X2とが互いに対応する位置において車両前後方向位置、車幅方向位置、車両上下方向位置がそれぞれ一致するように構成されている。
そして、図3に示す複数の第1の車体固定部X1と、図15に示す複数の第2の車体固定部X2とが互いに対応する位置において車両前後方向位置、車幅方向位置、車両上下方向位置がそれぞれ一致するように構成されている。
このように、第1の車体固定部X1(図3参照)の複数と、第2の車体固定部X2(図15参照)の複数とは、互いに対応する部位の前後方向位置、車幅方向位置、上下方向位置がそれぞれ一致するので、バッテリ側フレーム30、フューエルタンク側フレーム60、ジョイント部材80から成るアセンブリとしての第1構造体Zと、BEV専用フレーム100との車体固定部の共通化を図るように構成したものである。
<車両補機の組付け方法>
次に、図1~図7を参照して車両補機(バッテリ27、フューエルタンク28)の組付け方法について説明する。
第1工程で、図1に示すように、バッテリ27が固定されたバッテリ側フレーム30(図4参照)と、フューエルタンク側フレーム60(図5参照)とを、ジョイント部材80(図6参照)にて連結して第1構造体Zを構成する。ジョイント部材80の連結は、図13で示したボルトB1~B6を用いる。なお、この時点では、フューエルタンク28は搭載されていない。
次に、図1~図7を参照して車両補機(バッテリ27、フューエルタンク28)の組付け方法について説明する。
第1工程で、図1に示すように、バッテリ27が固定されたバッテリ側フレーム30(図4参照)と、フューエルタンク側フレーム60(図5参照)とを、ジョイント部材80(図6参照)にて連結して第1構造体Zを構成する。ジョイント部材80の連結は、図13で示したボルトB1~B6を用いる。なお、この時点では、フューエルタンク28は搭載されていない。
次に第2工程で、図1に示すように、第1構造体Zのフューエルタンク側フレーム60にフューエルタンク28を組付ける。フューエルタンク28の組付けに際しては、図1に示すフューエルタンク28の複数の取付け部28aを図5に示すフューエルタンク側フレーム60の取付け部73に固定する。
次に第3工程で、バッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60とを、それぞれ単独でフロントフロアパネル1、リヤフロアパネル3下部の車体に組付ける。バッテリ側フレーム30は図7に示す取付け部材48のボルトと、図8、図9に示す取付け部材51のボルトと、を用いて車体に単独で組付ける。
フューエルタンク側フレーム60は図7に示す取付け部材70のボルトと、図12に示す取付け部材68のボルトと、を用いて車体に単独で組付ける。また、ジョイント部材80も図10に示す取付け部材85のボルトと、図11、図12に示す取付け部材87のボルトと、を用いて車体に単独で組付ける。
これにより、サービス時、メンテナンス時に、ジョイント部材80を車体および各フレーム30,60から取外すと、フューエルタンク側フレーム60もバッテリ側フレーム30も車体に対して単独で固定されているので、任意の一方を取外して点検、修理、交換作業が行なえるように構成している。
一方で、バッテリ27とフューエルタンク28との車両搭載時には、上記第1工程で、ジョイント部材80によりバッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60とを一体に成した状態の第1構造体Zが構成されており、第3工程にてバッテリ27およびフューエルタンク28がそれぞれ固定された各フレーム30,60を、単独で車体に搭載でき、搭載性の向上を図るように構成している。
また、ジョイント部材80にて両フレーム(バッテリ側フレーム30と、フューエルタンク側フレーム60)を一体化した状態の第1構造体Zに対して、バッテリ27、フューエルタンク28の組付けを行なうことで、生産タクトタイムや設備レイアウトについても有利となるように構成している。
なお、図中、矢印Fは車両前方を示し、矢印Rは車両後方を示し、矢印INは車幅方向の内方を示し、矢印OUTは車幅方向の外方を示し、矢印UPは車両上方を示し、矢印LEは車幅方向の左側外方を示し、矢印RIは車幅方向の右側外方を示す。
以上のように、本実施例に係る車両の補機支持構造は、バッテリ27とフューエルタンク28とが車両に搭載される車両の補機支持構造であって、フロアパネル(フロントフロアパネル1、リヤフロアパネル3)下部において、上記バッテリ27が固定されるバッテリ側フレーム30と、該バッテリ側フレーム30の後方において上記フューエルタンク28が固定されるフューエルタンク側フレーム60と、これらバッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60とを連結する連結部材(ジョイント部材80)と、を備え、上記バッテリ側フレーム30と上記フューエルタンク側フレーム60との少なくとも一方において、上記連結部材(ジョイント部材80)が固定される固定部α,βは、車両前後方向に延びるフレーム閉断面(側辺部閉断面34)を有し、該フレーム閉断面(側辺部閉断面34)は、上記連結部材(ジョイント部材80)と固定される固定部α,βと、当該固定部α,βの断面変形を抑制する補強部材(パイプナット90)と、を備えたことを特徴としている(図1、図13、図14参照)。
このような車両の補機支持構造によれば、車両後突時に、フューエルタンク側フレーム60の後端が、上方に向かう荷重入力が発生しても、上記補強部材(パイプナット90)にて連結部材(ジョイント部材80)が固定されるフレーム閉断面(側辺部閉断面34)の断面変形が抑制されるので、固定部α,βの変形挙動を抑制することができる。
要するに、バッテリ27とフューエルタンク28とをそれぞれ別々のフレーム(バッテリ側フレーム30とフューエルタンク側フレーム60)に固定して、各フレーム30,60を連結部材(ジョイント部材80)にて連結する構造において、車両後突時における連結部分(固定部α,β)の変形を抑制することができるものである。
また、かかる車両の補機支持構造においては、上記補強部材(パイプナット90)はパイプ状のナット部材にて構成されている(図13、図14参照)。
このような車両の補機支持構造によれば、パイプ状のナット部材(パイプナット90)にて確実に後突荷重を受止めて、フレーム閉断面(側辺部閉断面34)の断面変形を抑制するので、支持剛性の向上を図ることができる。
このような車両の補機支持構造によれば、パイプ状のナット部材(パイプナット90)にて確実に後突荷重を受止めて、フレーム閉断面(側辺部閉断面34)の断面変形を抑制するので、支持剛性の向上を図ることができる。
さらに、かかる車両の補機支持構造においては、上記補強部材(パイプナット90)は車両前後方向に間隔を隔てて複数配設されている(図13参照)。
このような車両の補機支持構造によれば、車両後突時に、後突荷重を車両前後方向に間隔を隔てて複数配設された補強部材(パイプナット90)が位置する前後方向のフレーム閉断面(側辺部閉断面34)で受止めることができ、充分な剛性の確保を図ることができる。
このような車両の補機支持構造によれば、車両後突時に、後突荷重を車両前後方向に間隔を隔てて複数配設された補強部材(パイプナット90)が位置する前後方向のフレーム閉断面(側辺部閉断面34)で受止めることができ、充分な剛性の確保を図ることができる。
さらにまた、かかる車両の補機支持構造においては、上記連結部材(ジョイント部材80)がキックアップ部2近傍の車体(図10の取付け座22、図12の取付け座26参照)に設けられている(図7、図13参照)。
このような車両の補機支持構造によれば、上述のキックアップ部2は車両後突時に折れ曲がりやすいが、上記連結部材(ジョイント部材80)をキックアップ部2近傍の車体に設けることで、キックアップ部2の補強を行なうことができる。
また、かかる車両の補機支持構造においては、上記補強部材(パイプナット90)は上記フレーム閉断面(側辺部閉断面34)内部を車幅方向に延びる部材で構成されている(図13、図14参照)。
このような車両の補機支持構造によれば、通常走行時において、上下方向および車幅方向の荷重が上記連結部材(ジョイント部材80)に入力されても、上記補強部材(パイプナット90)にて連結部材(ジョイント部材80)が固定されるフレーム閉断面(側辺部閉断面34)の断面変形が抑制されるので、固定部α,βの変形挙動を抑制することができる。
このような車両の補機支持構造によれば、通常走行時において、上下方向および車幅方向の荷重が上記連結部材(ジョイント部材80)に入力されても、上記補強部材(パイプナット90)にて連結部材(ジョイント部材80)が固定されるフレーム閉断面(側辺部閉断面34)の断面変形が抑制されるので、固定部α,βの変形挙動を抑制することができる。
加えて、かかる車両の補機支持構造においては、上記連結部材(ジョイント部材80)には、車体に対するリヤサスペンション装置の支持部近傍に取付けられる車体固定部(車体取付けブラケット86)が設けられている(図12、図13参照)。
このような車両の補機支持構造によれば、上記車体固定部(車体取付けブラケット86)により、リヤサスペンション装置の支持剛性向上を図ることができる。
このような車両の補機支持構造によれば、上記車体固定部(車体取付けブラケット86)により、リヤサスペンション装置の支持剛性向上を図ることができる。
この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のフロアパネルは、実施例のフロントフロアパネル1、リヤフロアパネル3に対応し、
以下同様に、
燃料タンクは、フューエルタンク28に対応し、
フレーム閉断面は、側辺部閉断面34に対応し、
燃料タンク側フレームは、フューエルタンク側フレーム60に対応し、
連結部材は、ジョイント部材80に対応し、
車体固定部は、車体取付けブラケット86に対応し、
補強部材は、パイプナット90に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
この発明のフロアパネルは、実施例のフロントフロアパネル1、リヤフロアパネル3に対応し、
以下同様に、
燃料タンクは、フューエルタンク28に対応し、
フレーム閉断面は、側辺部閉断面34に対応し、
燃料タンク側フレームは、フューエルタンク側フレーム60に対応し、
連結部材は、ジョイント部材80に対応し、
車体固定部は、車体取付けブラケット86に対応し、
補強部材は、パイプナット90に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではない。
例えば、上記実施例においてはPHEVに適用される車両の補機支持構造について例示したが、本発明は、バッテリと燃料タンクとが共に搭載されるものであれば、PHEVに限定されるものではなく、レンジエクステンダであってもよい。
以上説明したように、本発明は、バッテリと燃料タンクとが車両に搭載される車両の補機支持構造について有用である。
1…フロントフロアパネル(フロアパネル)
2…キックアップ部
3…リヤフロアパネル(フロアパネル)
27…バッテリ
28…フューエルタンク(燃料タンク)
30…バッテリ側フレーム
34…側辺部閉断面(フレーム閉断面)
60…フューエルタンク側フレーム(燃料タンク側フレーム)
80…ジョイント部材(連結部材)
86…車体取付けブラケット(車体固定部)
90…パイプナット(補強部材)
α,β…固定部
2…キックアップ部
3…リヤフロアパネル(フロアパネル)
27…バッテリ
28…フューエルタンク(燃料タンク)
30…バッテリ側フレーム
34…側辺部閉断面(フレーム閉断面)
60…フューエルタンク側フレーム(燃料タンク側フレーム)
80…ジョイント部材(連結部材)
86…車体取付けブラケット(車体固定部)
90…パイプナット(補強部材)
α,β…固定部
Claims (6)
- バッテリと燃料タンクとが車両に搭載される車両の補機支持構造であって、
フロアパネル下部において、上記バッテリが固定されるバッテリ側フレームと、該バッテリ側フレームの後方において上記燃料タンクが固定される燃料タンク側フレームと、これらバッテリ側フレームと燃料タンク側フレームとを連結する連結部材と、を備え、
上記バッテリ側フレームと上記燃料タンク側フレームとの少なくとも一方において、上記連結部材が固定される固定部は、車両前後方向に延びるフレーム閉断面を有し、
該フレーム閉断面は、上記連結部材と固定される固定部と、当該固定部の断面変形を抑制する補強部材と、を備えたことを特徴とする
車両の補機支持構造。 - 上記補強部材はパイプ状のナット部材にて構成された
請求項1に記載の車両の補機支持構造。 - 上記補強部材は車両前後方向に間隔を隔てて複数配設された
請求項1または2に記載の車両の補機支持構造。 - 上記連結部材がキックアップ部近傍の車体に設けられた
請求項1~3の何れか一項に記載の車両の補機支持構造。 - 上記補強部材は上記フレーム閉断面内部を車幅方向に延びる部材で構成された
請求項1~4の何れか一項に記載の車両の補機支持構造。 - 上記連結部材には、車体に対するリヤサスペンション装置の支持部近傍に取付けられる車体固定部が設けられた
請求項1~5の何れか一項に記載の車両の補機支持構造。
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