JP2023139898A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】側突の際のフロアパネルの衝撃エネルギの吸収量を大きくする。【解決手段】ボデー１０の両側端部に配置されて車両前後方向に延びる一対のロッカ１１Ｌ、１１Ｒと、一対のロッカ１１Ｌ、１１Ｒの間に掛け渡される前後のフロアクロスメンバ１３、１４を含む車両下部構造１００であって、前後のフロアクロスメンバ１３、１４の右ロッカ１１Ｒに接続される車両幅方向の端部分１３ｅに一般部よりも強度が低い低強度部１３ａを設ける。【選択図】図１

Description

本発明は、ロッカとフロアクロスメンバとを含む車両の下部構造に関する。

近年、低床で側面に両開きのスライドドアが設けられる乗合型の電動車両が用いられている。このような電動車両では、両開きのスライドドアを配置するため、側面に配置されるピラーの車両前後方向の間隔が大きくなっている。このような電動車両でピラーのない部分で側突が発生した際には、フロアクロスメンバに衝撃エネルギが入力されるが、側突の際のフロアクロスメンバの衝撃エネルギの吸収量については改善の余地があった。

２０２１－８１３９号公報

そこで、本発明は、側突の際のフロアクロスメンバの衝撃エネルギの吸収量を大きくすることを目的とする。

本発明の車両下部構造は、ボデーの両側端部に配置されて車両前後方向に延びる一対のロッカと、一対の前記ロッカの間に掛け渡されるフロアクロスメンバと、を含む車両下部構造であって、前記フロアクロスメンバの前記ロッカに接続される車両幅方向の端部分に一般部よりも強度が低い低強度部を設けること、を特徴とする。

これにより、側突によりロッカからフロアクロスメンバに入力された衝撃エネルギを低強度部の変形で吸収し、衝撃エネルギの吸収量を大きくできる。

本発明の車両下部構造において、前記フロアクロスメンバの下側で前記ロッカよりも車両幅方向内側に配置されて車両前後方向に延びる一対のフレームと、一対の前記フレームの間に配置された電池パックと、を含み、前記低強度部は、前記フレームの車両幅方向端部よりも車両幅方向外側に配置されてもよい。

これにより、衝撃力により低強度部が変形してもバリアがフレームよりも車両幅方向内側に進入することを抑制でき、側突時の衝撃エネルギの吸収量を増加させると共に、フロアクロスメンバが電池パックに接触することを抑制できる。

本発明の車両下部構造において、前記フレームの車両幅方向端部よりも車両幅方向内側に前記一般部よりも強度が高い高強度部を設けてもよい。

これにより、衝撃力により低強度部が変形しても高強度部によりバリアがフレームよりも車両幅方向内側に進入することを抑制でき、フロアクロスメンバが電池パックに接触することを効果的に抑制できる。

本発明は、側突の際のフロアクロスメンバの衝撃エネルギの吸収量を大きくできる。

実施形態の車両下部構造を車両の下側から見た底面図である。 実施形態の車両下部構造を車両の下側から見た底面図であり、図1に示すフレームと電池パックとを取り除いた状態を示す図である。 実施形態の車両下部構造の断面図であり、図１に示すＡ－Ａ断面図である。 実施形態の車両下部構造を車両の下側から見た底面図であって、図１に示すＢ部の詳細図である。 実施形態の車両下部構造のフロアクロスメンバの断面図であり、図４に示すＣ－Ｃ断面図である。 他の実施形態の車両下部構造の断面図である。

以下、図面を参照して実施形態の車両下部構造１００について説明する。尚、各図に示す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ、矢印ＲＨは、車両の前方向（進行方向）、上方向、右方向をそれぞれ示している。また、各矢印ＦＲ、ＵＰ、ＲＨの反対方向は、車両後方向、下方向、左方向を示す。以下、単に前後、左右、上下の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、車両前後方向の前後、車両左右方向（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に示すように、実施形態の車両下部構造１００は、左右一対のロッカ１１Ｌ、１１Ｒと、前クロスメンバ１２と、後クロスメンバ１５と、前フロアクロスメンバ１３と、後フロアクロスメンバ１４と、フロアメンバ１６と、フロアパネル２０と、左右一対のフレーム３１Ｌ、３１Ｒと、電池パック４０と、を備えている。

左右一対のロッカ１１Ｌ、１１Ｒは、ボデー１０の車両両側端部に配置されて車両前後方向に延びる強度部材である。図３に示すように、ロッカ１１Ｌ、１１Ｒは四角い閉断面部材である。

図２に示すように、左ロッカ１１Ｌと右ロッカ１１Ｒとの間には、前クロスメンバ１２、後クロスメンバ１５、前フロアクロスメンバ１３、後フロアクロスメンバ１４の４つのクロスメンバ１２－１５が掛け渡され、各端部は左右一対のロッカ１１Ｌ、１１Ｒにそれぞれ接続されている。各クロスメンバ１２－１５はそれぞれ車両下方向に凸のハット型断面で上側にはそれぞれフランジを備えている。前クロスメンバ１２、後クロスメンバ１５の上側には、前フロアパネル２１、後フロアパネル２３が取り付けられている。前フロアクロスメンバ１３と後フロアクロスメンバ１４との間には、車両前後方向に延びるフロアメンバ１６が掛け渡されている。前フロアクロスメンバ１３と後フロアクロスメンバ１４との間は、開口部となっており、フロアメンバ１６より左側の開口には複数の左中央フロアパネル２２Ｌが取り付けられており、フロアメンバ１６よりも右側の開口には、右中央フロアパネル２２Ｒが取り付けられている。図３に示すように、左中央フロアパネル２２Ｌは、前フロアクロスメンバ１３と後フロアクロスメンバ１４にボルト２４で取り付けられた円筒状のナット２５の上に取り付けられている。また、右中央フロアパネル２２Ｒはボルト２４で前フロアクロスメンバ１３、後フロアクロスメンバ１４に固定されている。複数の左中央フロアパネル２２Ｌと右中央フロアパネル２２Ｒとは中央フロアパネル２２を構成し、前フロアパネル２１と中央フロアパネル２２と後フロアパネル２３とはボデー１０のフロアパネル２０を構成する。

図１から３に示すように、前フロアクロスメンバ１３、後フロアクロスメンバ１４の右ロッカ１１Ｒと接続される車両幅方向の端部分１３ｅ、１４ｅには、一般部よりも強度を低下させた低強度部１３ａ、１４ａが設けられている。ここで、一般部は、低強度部１３ａ、１４ａ以外の部位である。低強度部１３ａ、１４ａについては後で図４、５を参照して説明する。

図１、図３に示すように、左右一対のフレーム３１Ｌ、３１Ｒは、前後のフロアクロスメンバ１３、１４の下側に配置され、車両前後方向に延びる骨格部材である。各フレーム３１Ｌ、３１Ｒは、四角い閉断面形状で、左右のフレーム３１Ｌ、３１Ｒの間には、図示しない複数のクロスフレームが掛け渡されている。左右のフレーム３１Ｌ、３１Ｒは、車両前方側に掛け渡された複数のクロスフレームに前方の懸架装置が取り付けられ、車両後方に掛け渡された複数のクロスフレームに後方の懸架装置が取り付けられる。そして、左右のフレーム３１Ｌ、３１の上には、ボデー１０が搭載される。

図１に示すように、車両の中央部の左右のフレーム３１Ｌ、３１Ｒの間には、電池パック４０が搭載されている。図３に示すように、電池パック４０は、内部に電池モジュール４９を格納する下ケーシング４２と上ケーシング４１とで構成されている。上下のケーシング４１、４２の側端部にはそれぞれフランジ４１ｆ、４２ｆが張り出しており、各フランジ４１ｆ、４２ｆはボルト４３で締結されている。また、下ケーシング４２には、取り付け用のアーム４４が固定されている。アーム４４は、締結板４５とボルト４６、４７で左右のフレーム３１Ｌ、３１Ｒの下面に締結されている。

次に図４、５を参照しながら前フロアクロスメンバ１３に設けられる低強度部１３ａの詳細について説明する。尚、後フロアクロスメンバ１４に設けられる低強度部１４ａの構造は、低強度部１３ａと同一構造であるから、説明は省略する。

図４に示すように、前フロアクロスメンバ１３の車両幅方向の端部分１３ｅには、低強度部１３ａが設けられている。低強度部１３ａは、右ロッカ１１Ｒと右フレーム３１Ｒとの間に位置しており、右フレーム３１Ｒの車両幅方向端部よりも車両幅方向外側に配置されている。図５に示すように、前フロアクロスメンバ１３は、底板１３ｇと、底板１３ｇの両端から立ち上がる２つの側板１３ｈと、各側板１３ｈの上端から横方向にそれぞれ延びる上フランジ１３ｆとを備える車両下方向に凸のハット形断面部材である。底板１３ｇと側板１３ｈとの接続部は稜線１３ｊを構成し、側板１３ｈと上フランジ１３ｆとの接続部は稜線１３ｋを構成する。

図５に示す様に、低強度部１３ａは、稜線１３ｊを外側から内側に凹ませてＶ字型の溝とした底板側ビード１３ｂと、稜線１３ｋを内側から外側に突出させＶ字型の突起部としたフランジ側ビード１３ｃとで構成される。

以上のように構成された車両下部構造１００を備える車両に図１に示す様に車両右側から側突があった場合には、バリアからの衝撃荷重は右ロッカ１１Ｒから前後のフロアクロスメンバ１３、１４の右側の端部分１３ｅ、１４ｅに伝達され、前後のフロアクロスメンバ１３、１４の低強度部１３ａ、１４ａを圧縮変形させる。これにより、側突の際の衝撃エネルギを吸収し衝撃エネルギの吸収量を大きくできる。

また、低強度部１３ａ、１４ａは、右フレーム３１Ｒの車両幅方向端部よりも車両幅方向外側に配置されているので、衝撃力により、右ロッカ１１Ｒと右フレーム３１Ｒとの間の領域Ｗ１の範囲の低強度部１３ａ、１４ａを含む前後のフロアクロスメンバ１３、１４が変形してもバリアは強度が高い右フレーム３１Ｒよりも車両幅方向内側に進入しない。このため、前後のフロアクロスメンバ１３、１４が変形して電池パック４０に接触することを抑制できる。

以上、説明した実施形態の車両下部構造１００では、低強度部１３ａは、稜線１３ｊを外側から内側に凹ませてＶ字型の溝とした底板側ビード１３ｂと、稜線１３ｋを内側から外側に突出させＶ字型の突起部としたフランジ側ビード１３ｃとで構成されるとして説明したがこれに限らない。例えば、ビードに代えて切欠きを設けても良いし、板厚を薄くして低強度部１３ａを構成してもよい。低強度部１４ａについても同様である。

次の図６を参照しながら他の実施形態の車両下部構造２００について説明する。先に図１～図５を参照して説明した車両下部構造１００と同一の部位には、同一の符号を付して説明は省略する。

図６に示すように、車両下部構造２００は、車両上方視で、フレーム３１Ｌ、３１Ｒの車両幅方向外側端と電池パック４０のフランジ４１ｆ、４２ｆとの間に位置する長さＷ２部分を一般部よりも強度の高い高強度部１７ａとしたものである。図６に示す例では、長さＷ２の補強板１７を前フロアクロスメンバ１３の外面に張り付けて、補強板１７がない一般部よりも強度が高い高強度部１７ａを構成している。後フロアクロスメンバ１４も前フロアクロスメンバ１３と同一構造の高強度部１７ａを備えている。

これにより、衝撃力により、右ロッカ１１Ｒと右フレーム３１Ｒとの間の領域Ｗ１の範囲の低強度部１３ａ、１４ａを含む前後のフロアクロスメンバ１３、１４が変形してもバリアは強度が高い右フレーム３１Ｒと高強度部１７ａとにより、右フレーム３１Ｒよりも車両幅方向内側に進入しない。このため、前後のフロアクロスメンバ１３、１４が変形して電池パック４０に接触することを効果的に抑制できる。

１０ ボデー、１１Ｌ、左ロッカ、１１Ｒ 右ロッカ、１２ 前クロスメンバ、１３ 前フロアクロスメンバ、１３ａ、１４ａ 低強度部、１３ｂ 底板側ビード、１３ｃ フランジ側ビード、１３ｅ、１４ｅ 端部分、１３ｆ 上フランジ、１３ｇ 底板、１３ｈ 側板、１３ｊ、１３ｋ 稜線、１４ 後フロアクロスメンバ、１５ 後クロスメンバ、１６ フロアメンバ、１７ 補強板、１７ａ 高強度部、２０ フロアパネル、２１ 前フロアパネル、２２ 中央フロアパネル、２２Ｌ 左中央フロアパネル、２２Ｒ 右中央フロアパネル、２３ 後フロアパネル、２４、４３、４６、４７ ボルト、２５ ナット、３１Ｌ、３１Ｒ フレーム、４０ 電池パック、４１ 上ケーシング、４１ｆ、４２ｆ フランジ、４２ 下ケーシング、４４ アーム、４５ 締結板、４９ 電池モジュール、１００、２００ 車両下部構造。

Claims (3)

1. ボデーの両側端部に配置されて車両前後方向に延びる一対のロッカと、
   一対の前記ロッカの間に掛け渡されるフロアクロスメンバと、を含む車両下部構造であって、
   前記フロアクロスメンバの前記ロッカに接続される車両幅方向の端部分に一般部よりも強度が低い低強度部を設けること、
   を特徴とする車両下部構造。
2. 請求項１に記載の車両下部構造であって、
   前記フロアクロスメンバの下側で前記ロッカよりも車両幅方向内側に配置されて車両前後方向に延びる一対のフレームと、
   一対の前記フレームの間に配置された電池パックと、を含み、
   前記低強度部は、前記フレームの車両幅方向端部よりも車両幅方向外側に配置されていること、
   を特徴とする車両下部構造。
3. 請求項２に記載の車両下部構造であって、
   前記フレームの車両幅方向端部よりも車両幅方向内側に前記一般部よりも強度が高い高強度部を設けること、
   を特徴とする車両下部構造。