JP7099797B2 - Vehicle structure - Google Patents
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Description
本発明は、車両の側突に好適に対応し得るようにされた自動車などの車両構造に関する。 The present invention relates to a vehicle structure such as an automobile that can suitably cope with a side collision of a vehicle.
車両構造の一例として、特許文献1に記載のものがある。
同文献に記載の車両構造においては、車室のフロア部の車幅方向外方側に、車両前後方向に延びるロッカが設けられており、前記フロア部のうち、前記ロッカよりも車幅方向内方側の領域には、平面視円弧状の複数のビードが設けられている。各ビードは、フロア部の一部を部分的に上下高さ方向に膨出させた部位である。フロア部の下面部には、車両前後方向に延びるサイドメンバが溶接されている。
As an example of the vehicle structure, there is one described in
In the vehicle structure described in the same document, a rocker extending in the vehicle front-rear direction is provided on the outer side of the floor portion of the vehicle interior in the vehicle width direction, and the floor portion of the floor portion is within the vehicle width direction of the rocker. A plurality of beads having an arc shape in a plan view are provided in the region on the side. Each bead is a portion where a part of the floor portion is partially bulged in the vertical height direction. Side members extending in the front-rear direction of the vehicle are welded to the lower surface of the floor.
このような構成によれば、複数のビードの存在により、フロア部の剛性が高められる。このため、車両の側突が発生し、衝突荷重が車幅方向外方側から車両側部に入力した場合に、フロア部が車幅方向内方側に大きく変形することを抑制することが可能である。これは、たとえば車室内のフロア部の車幅方向中央寄り領域にバッテリを搭載している場合に、このバッテリを保護するのに役立ち、また乗員保護の観点からも好ましい。 According to such a configuration, the rigidity of the floor portion is increased by the presence of the plurality of beads. Therefore, when a side collision of the vehicle occurs and the collision load is input to the vehicle side from the outside in the vehicle width direction, it is possible to suppress the large deformation of the floor portion inward in the vehicle width direction. Is. This is useful for protecting the battery, for example, when the battery is mounted in the area closer to the center in the vehicle width direction of the floor portion in the vehicle interior, and is also preferable from the viewpoint of occupant protection.
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように未だ改善すべき余地があった。 However, in the above-mentioned prior art, there is still room for improvement as described below.
すなわち、バッテリなどの車室内搭載物や乗員に対する車両の側突時の保護性能は、できる限り優れたものとすることが要望される。これに対し、前記従来技術においては、円弧状の複数のビードをフロア部に形成し、フロア部の剛性を高めることにより、車両の側突に対応しているに過ぎない。これでは、車両の側突が発生して、車両外方側から車両側部に大きな衝突荷重が入力した際に、この衝突荷重の多くがフロア部を介してサイドメンバに伝わる。その結果、サイドメンバとフロア部との溶接が剥離し、車体が大きく変形する虞がある。このような大きな変形を生じたのでは、バッテリなどの車室内搭載物や乗員の保護を十分に図ることは困難となる。 That is, it is required that the protection performance at the time of a side collision of the vehicle against the vehicle interior loading such as a battery and the occupant is as excellent as possible. On the other hand, in the above-mentioned prior art, a plurality of arcuate beads are formed on the floor portion to increase the rigidity of the floor portion, thereby merely corresponding to the side collision of the vehicle. In this case, when a side collision of the vehicle occurs and a large collision load is input from the outside of the vehicle to the side of the vehicle, most of this collision load is transmitted to the side members via the floor. As a result, the weld between the side member and the floor portion may be peeled off, and the vehicle body may be significantly deformed. If such a large deformation occurs, it becomes difficult to sufficiently protect the vehicle interior equipment such as a battery and the occupants.
本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、構成が簡易な手段により、車両の側突時における車体の変形を抑制し、車室内搭載物や乗員の保護性能を従来よりも優れたものにすることが可能な車両構造を提供することを、その課題としている。 The present invention has been conceived under the above-mentioned circumstances, and by means of a simple structure, the deformation of the vehicle body at the time of a side collision of the vehicle is suppressed, and the protection performance of the vehicle interior mounted objects and occupants is suppressed. The challenge is to provide a vehicle structure that can be made superior to the conventional one.
上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the following technical means are taken in the present invention.
本発明により提供される車両構造は、車室のフロア部の車幅方向両外方側に位置して車両前後方向に延びる左右一対のロッカと、これら一対のロッカの相互間に橋渡し接続されて車幅方向に延び、かつ前記フロア部に接合されている第1および第2のフロアクロスメ
ンバと、前記一対のロッカよりも車幅方向内方側に位置して車両前後方向に延び、かつ前記フロア部に接合されているサイドメンバと、を備えている、車両構造であって、前記サイドメンバと前記各ロッカとの相互間に配され、かつ前記フロア部の上面部または下面部に重ねられて接合される当て板状補強部材を、さらに備えており、この当て板状補強部材は、車両前後方向において、前記第1および第2のフロアクロスメンバの相互間に橋渡し接続されている一方、車幅方向においては、前記サイドメンバとは離間した配置に設けられており、前記当て板状補強部材には、前記当て板状補強部材の一部分が他の一般部分よりも上下厚み方向に部分的に膨出した内部空洞状のビードとして、複数の車幅方向ビードおよび複数の補助ビードが設けられており、前記複数の車幅方向ビードは、車幅方向に延びる起立側壁部を有し、かつ車両前後方向に間隔を隔てて並んでいる一方、前記複数の補助ビードは、前記複数の車幅方向ビードの相互間の位置に前記複数の補助ビードの内側領域としての第2の凹部が形成されるように設けられ、前記複数の車幅方向ビードの前記起立側壁部には、前記第2の凹部に繋がった第1の凹部が設けられていることを特徴としている。
The vehicle structure provided by the present invention is a pair of left and right rockers that are located on both outer sides of the floor of the vehicle compartment in the vehicle width direction and extend in the front-rear direction of the vehicle, and are bridged and connected between the pair of rockers. The first and second floor cross members extending in the vehicle width direction and joined to the floor portion are located inward in the vehicle width direction with respect to the pair of rockers and extend in the vehicle front-rear direction. A vehicle structure comprising a side member joined to a floor portion, which is arranged between the side member and each rocker and is overlapped with an upper surface portion or a lower surface portion of the floor portion. Further, a backing plate-shaped reinforcing member to be joined is further provided, and the backing plate-shaped reinforcing member is bridged and connected between the first and second floor cross members in the front-rear direction of the vehicle. In the vehicle width direction, it is provided in a position separated from the side member, and in the backing plate-shaped reinforcing member, a part of the backing plate-shaped reinforcing member is partially in the vertical thickness direction as compared with other general parts. A plurality of vehicle width direction beads and a plurality of auxiliary beads are provided as the bulging internal hollow beads, and the plurality of vehicle width direction beads have an upright side wall portion extending in the vehicle width direction and. While the plurality of auxiliary beads are arranged at intervals in the front-rear direction of the vehicle, the plurality of auxiliary beads are formed with a second recess as an inner region of the plurality of auxiliary beads at a position between the plurality of vehicle width direction beads. It is characterized in that the upright side wall portion of the plurality of vehicle width direction beads is provided with a first recess connected to the second recess .
このような構成によれば、次のような効果が得られる。
すなわち、車両の側突が発生し、車幅方向外方側から車両側部に衝突荷重が入力した場合、この衝突荷重は、当て板状補強部材に作用するが、この当て板状補強部材は、第1および第2のフロアクロスメンバの相互間に橋渡し接続されているため、車幅方向内方側に大きく変形または変位することは抑制される。また、当て板状補強部材は、車幅方向においてサイドメンバとは離間した配置とされているため、当て板状補強部材およびフロア部が衝突荷重を受けたときには、フロア部のうち、当て板状補強部材とサイドメンバとの相互間の部分を起点としてフロア部に曲げ変形を生じさせることができる。この曲げ変形により、当て板状補強部材およびフロア部からサイドメンバに大きな荷重が伝達することは抑制される。このようなことから、サイドメンバとフロア部との接合状態が解除されるといったことは解消され、車体が大きく変形することが効果的に防止される。その結果、バッテリなどの車室内搭載物や乗員の保護性能を高めることができる。
本発明においては、当て板状補強部材を用いているものの、この当て板状補強部材は、比較的薄型軽量のものでよい。したがって、製造コストの上昇や、車両重量の増加などを適切に抑制することもできる。
With such a configuration, the following effects can be obtained.
That is, when a side collision of the vehicle occurs and a collision load is input to the vehicle side from the outside in the vehicle width direction, this collision load acts on the backing plate-shaped reinforcing member, but the backing plate-shaped reinforcing member is Since the first and second floor cross members are bridged and connected to each other, large deformation or displacement inward in the vehicle width direction is suppressed. Further, since the backing plate-shaped reinforcing member is arranged so as to be separated from the side members in the vehicle width direction, when the backing plate-shaped reinforcing member and the floor portion receive a collision load, the backing plate-shaped reinforcing member is formed in the floor portion. Bending deformation can be caused in the floor portion starting from the portion between the reinforcing member and the side member. Due to this bending deformation, it is suppressed that a large load is transmitted from the backing plate-shaped reinforcing member and the floor portion to the side member. As a result, it is possible to eliminate the problem that the joint state between the side member and the floor portion is released, and it is possible to effectively prevent the vehicle body from being significantly deformed. As a result, it is possible to improve the protection performance of the vehicle interior such as a battery and the occupants.
Although the backing plate-shaped reinforcing member is used in the present invention, the backing plate-shaped reinforcing member may be relatively thin and lightweight. Therefore, it is possible to appropriately suppress an increase in manufacturing cost and an increase in vehicle weight.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。 Other features and advantages of the invention will become more apparent from the following description of embodiments of the invention with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1に示す車両構造Aは、車室のフロア部3、左右一対のロッカ8、第1および第2のフロアクロスメンバ1,2、左右一対のサイドメンバ4、および当て板状補強部材7を備えている。
The vehicle structure A shown in FIG. 1 includes a
フロア部3は、金属板製のフロアパネルを用いて構成されており、その車幅方向両側に、左右一対のロッカ8が接合されている。一対のロッカ8は、車体の左右両側部の下部に位置して車両前後方向に延びる部材であり、たとえばドア用開口部の下縁部などを構成す
る。フロア部3の車両前方側には、ダッシュパネル39が繋がっており、フロア部3の前寄り領域には、フロアトンネル部30が形成されている。
The
第1および第2のフロアクロスメンバ1,2は、フロア部3の上面側のうち、フロアトンネル部30よりも車両後方側に設けられ、かつ一対のロッカ8の相互間に橋渡し接続された状態で車幅方向に延びている。これら第1および第2のフロアクロスメンバ1,2は、たとえば図2に示すように、断面ハット状部材を用いて構成されており、フロア部3の上面部に溶接されている。第1および第2のフロアクロスメンバ1,2上には、たとえば不図示のフロントシート(座席)が跨がった状態で設置され、このフロントシートの下方スペース、つまり第1および第2のフロアクロスメンバ1,2の相互間にバッテリ6が配設される。
The first and second
本実施形態の構造Aが適用される車両は、たとえばハイブリッド車、または電気自動車であり、バッテリ6は、リチウムイオン二次電池、あるいはニッケル水素二次電池などである。なお、バッテリ6の取付けは、たとえばバッテリ6の前側支持片部6aをフロア部3に固定されたブラケット94にボルト・ナット90,91を用いて締結する手段、およびバッテリ6の後側支持片部6bを、第2のフロアクロスメンバ2のネジ孔92ならびにこれに螺合するボルト93を用いて締結する手段を利用して図られている。
The vehicle to which the structure A of the present embodiment is applied is, for example, a hybrid vehicle or an electric vehicle, and the
一対のサイドメンバ4は、一対のロッカ8よりも車幅方向内方側に位置し、かつ車両の前端部近傍から後端部近傍にわたって車両前後方向に一連に延びる部材である。各サイドメンバ4は、図7に示すように、断面ハット状部材を用いて構成されており、フロア部3の下面部に溶接されている。フロア部3の下面部には、一対のサイドメンバ4よりもさらに車幅方向内方側に位置する左右一対のインナメンバ5も溶接されている。これら一対のインナメンバ5は、フロアトンネル部30の左右両側の基部(下部)に位置してこの部分を補強するとともに、フロアトンネル部30よりもさらに車両後方側に向けて略直線状に延びており、サイドメンバ4と同様に、たとえば断面ハット状部材を用いて構成されている。
The pair of
当て板状補強部材7は、後述する複数の車幅方向ビード71および補助ビード72を有する部材であって、金属板をプレス成形するなどして形成されており、フロア部3のうち、図1の網点模様が付された領域の下面部に溶接されている。図3によく表れているように、当て板状補強部材7は、複数の車幅方向ビード71(図3(b)において、網点模様が付された部分)、複数の補助ビード72、ならびに複数の第1および第2の凹部73a,73bを備えている。
The backing plate-shaped reinforcing
複数の車幅方向ビード71は、当て板状補強部材7の他の一般部分70よりも下方(図3の紙面と直交する方向のうちの手前側)に膨出した部分であって、車幅方向に延びており、車両前後方向に間隔を隔てて並んでいる。図4に示すように、各車幅方向ビード71の内側は空洞状であり、その上面部は開口している。
複数の補助ビード72は、複数の車幅方向ビード71の相互間に位置してこれら複数の車幅方向ビード71どうしを繋ぐように形成されており、車幅方向ビード71と同様に、他の一般部分70よりも下方に膨出している。ただし、その膨出寸法Hbは、車幅方向ビード71の膨出寸法Haよりも小さくされている。
The plurality of vehicle
The plurality of
図5(b)によく表れているように、各補助ビード72は、その内側が空洞状であり、各補助ビード72は、上側開口状の凹部73b(第2の凹部)を形成している。これに対し、図5(a)によく表れているように、各車幅方向ビード71は、車幅方向に延びる起立側壁部71aの上部に、第2の凹部73bに対応する上側開口状の凹部73a(第1の凹部)が形成された構成とされている。これら第1および第2の凹部73a,73bは、
後述するように、車両の側突が発生した際に、当て板状補強部材7およびフロア部3を下向きに曲げ変形させるための起点(剛性断点)となる部位である。
As is often shown in FIG. 5 (b), each
As will be described later, this is a portion that serves as a starting point (rigidity break point) for bending and deforming the backing plate-shaped reinforcing
当て板状補強部材7は、車幅方向において、ロッカ8とサイドメンバ4との相互間に位置するように設定された上で、フロア部3の下面部に接合されている。サイドメンバ4と当て板状補強部材7との間には、適当な幅Laの隙間Cが形成されており、それら両者は直接的には非接合状態とされている。当て板状補強部材7とロッカ8とは、接合・非接合のいずれであってもよい。
一方、当て板状補強部材7は、車両前後方向においては、平面視において、第1および第2のフロアクロスメンバ1,2の相互間に橋渡し接続された状態に設定されており、第1および第2のフロアクロスメンバ1,2に対し、当て板状補強部材7の前部および後部がフロア部3を介して接合されている。
フロア部3に対する当て板状補強部材7の接合は、たとえば当て板状補強部材7の複数箇所にスポット溶接を施すことにより図られている。
The backing plate-shaped reinforcing
On the other hand, the backing plate-shaped reinforcing
The joining of the backing plate-shaped reinforcing
次に、前記した車両構造Aの作用について説明する。 Next, the operation of the vehicle structure A described above will be described.
まず、フロア部3のうち、当て板状補強部材7が接合された部分は、そうでない部分と比較すると、機械的強度(剛性)が高められており、車両の側突が発生し、図7(b)に示すように、車幅方向外方側から車両側部に衝突荷重Fが入力した場合、この衝突荷重Fは、当て板状補強部材7によって受けられる。ここで、当て板状補強部材7は、既述したように、第1および第2のフロアクロスメンバ1,2に橋渡し接続された状態であるため、車幅方向内方側に容易に変位しないようにすることが可能である。
First, of the
一方、当て板状補強部材7とサイドメンバ4とは離間しており、その相互間には、適当な幅Laの隙間Cが形成されているため、この部分においては、たとえば矢印Naで示すように、フロア部3の一部分が下方に屈曲する部分的な曲げ変形を生じさせることが可能である。この曲げ変形に基づき、衝突初期における衝撃吸収作用が得られる。しかも、前記曲げ変形は、サイドメンバ4に隣接した箇所で行なわれるため、フロア部3の変形および変位をサイドメンバ4に及び難くする作用も得られる。このため、当て板状補強部材7からサイドメンバ4に大きな荷重が伝達することは抑制される。サイドメンバ4に大きな荷重伝達があると、たとえばサイドメンバ4とフロア部3との溶接が剥離し、車体が大きく変形する虞があるが、このような虞を適切に防止することが可能である。
On the other hand, the backing plate-shaped reinforcing
本実施形態における当て板状補強部材7によれば、次のような作用がさらに得られる。
すなわち、当て板状補強部材7の複数の車幅方向ビード71は、車幅方向に延びており、車幅方向の圧縮荷重に対する強度が高いものとなっている。したがって、車幅方向外方側から車両側部に衝突荷重Fが入力した際に、優れた耐荷重性能を得ることができる。また、車両の側突の中・後期においては、当て板状補強部材7の第1および第2の凹部73a,73bが形成されている箇所において、フロア部3が、図7(c)の矢印Nbで示すように下降する曲げ変形を生じる。これは、第1および第2の凹部73a,73bが、当て板状補強部材7の上部に設けられているため、当て板状補強部材7に車幅方向外方側から衝突荷重Fが作用すると、第1および第2の凹部73a,73bの車幅方向両側領域には、矢印Faで示すような曲げ力が発生するからである。前記した曲げ変形により、衝突エルネギが効果的に吸収され、優れた衝撃吸収性能を得ることが可能となる。このため、フロア部3からサイドメンバ4に大きな荷重が作用することは一層確実に抑制される。
According to the backing plate-shaped reinforcing
That is, the plurality of bead 71s in the vehicle width direction of the backing plate-shaped reinforcing
また、当て板状補強部材7およびフロア部3の曲げ変形は、フロア部3が下降するように行なわれるため、この曲げ変形がフロア部3の上側に位置するバッテリ6および乗員に悪影響を生じないようにすることも可能である。このようなことから、バッテリ6および
乗員の保護性能を優れたものとすることが可能である。
Further, since the bending deformation of the backing plate-shaped reinforcing
なお、車両の側突時に当て板状補強部材7を単に曲げ変形させるだけであれば、たとえば当て板状補強部材7に補助ビード72を設けることなく、複数の車幅方向ビード71に単に第1の凹部73aを設けただけの構成とすれば足りるが、このような構成によれば、衝突初期において車幅方向ビード71が即座に大きく屈曲変形する虞がある。これに対し、本実施形態においては、車幅方向ビード71に加えて、補助ビード72をさらに設けた上で、第1および第2の凹部73a,73bを設けているため、前記した虞を適切に解消することが可能である。
If the backing plate-shaped reinforcing
その他、本実施形態においては、フロア部3に当て板状補強部材7を接合した簡易な構成に基づき、前記した作用が得られるものであるが、当て板状補強部材7は、薄型かつ軽量に製作することが可能である。したがって、製造コストの上昇や車両重量の増加などを適切に抑制することも可能である。
In addition, in the present embodiment, the above-mentioned action can be obtained based on a simple configuration in which the backing plate-shaped reinforcing
本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。 The present invention is not limited to the contents of the above-described embodiments. The specific configuration of each part of the vehicle structure according to the present invention can be variously redesigned within the scope of the present invention.
当て板状補強部材は、フロア部の下面部に接合することに代えて、または加えて、フロア部の上面部に接合した構成とすることも可能である。 The backing plate-like reinforcing member may be configured to be joined to the upper surface portion of the floor portion instead of or in addition to being joined to the lower surface portion of the floor portion.
A 車両構造
1,2 第1および第2のフロアクロスメンバ
3 フロア部
4 サイドメンバ
6 バッテリ
7 当て板状補強部材
8 ロッカ
A
Claims (1)
これら一対のロッカの相互間に橋渡し接続されて車幅方向に延び、かつ前記フロア部に接合されている第1および第2のフロアクロスメンバと、
前記一対のロッカよりも車幅方向内方側に位置して車両前後方向に延び、かつ前記フロア部に接合されているサイドメンバと、
を備えている、車両構造であって、
前記サイドメンバと前記各ロッカとの相互間に配され、かつ前記フロア部の上面部または下面部に重ねられて接合される当て板状補強部材を、さらに備えており、
この当て板状補強部材は、車両前後方向において、前記第1および第2のフロアクロスメンバの相互間に橋渡し接続されている一方、車幅方向においては、前記サイドメンバとは離間した配置に設けられており、
前記当て板状補強部材には、前記当て板状補強部材の一部分が他の一般部分よりも上下厚み方向に部分的に膨出した内部空洞状のビードとして、複数の車幅方向ビードおよび複数の補助ビードが設けられており、
前記複数の車幅方向ビードは、車幅方向に延びる起立側壁部を有し、かつ車両前後方向に間隔を隔てて並んでいる一方、前記複数の補助ビードは、前記複数の車幅方向ビードの相互間の位置に前記複数の補助ビードの内側領域としての第2の凹部が形成されるように設けられ、前記複数の車幅方向ビードの前記起立側壁部には、前記第2の凹部に繋がった第1の凹部が設けられていることを特徴とする、車両構造。 A pair of left and right rockers that are located on both outer sides of the floor of the vehicle compartment in the vehicle width direction and extend in the front-rear direction of the vehicle.
The first and second floor cross members that are bridged and connected to each other between the pair of rockers, extend in the vehicle width direction, and are joined to the floor portion.
A side member that is located inward in the vehicle width direction with respect to the pair of rockers, extends in the front-rear direction of the vehicle, and is joined to the floor portion.
The vehicle structure is equipped with
Further, a backing plate-like reinforcing member is further provided, which is arranged between the side member and each of the rockers, and is overlapped and joined to the upper surface portion or the lower surface portion of the floor portion.
The backing plate-shaped reinforcing member is provided so as to be bridged and connected between the first and second floor cross members in the vehicle front-rear direction, while being separated from the side members in the vehicle width direction. Has been
The backing plate-shaped reinforcing member includes a plurality of bead in the vehicle width direction and a plurality of beads as an internal hollow bead in which a part of the backing plate-shaped reinforcing member partially bulges in the vertical thickness direction as compared with the other general parts. Auxiliary beads are provided,
The plurality of vehicle width direction beads have an upright side wall portion extending in the vehicle width direction and are arranged at intervals in the vehicle front-rear direction, while the plurality of auxiliary beads are of the plurality of vehicle width direction beads. A second recess as an inner region of the plurality of auxiliary beads is provided at a position between the two, and the upright side wall portion of the plurality of vehicle width direction beads is connected to the second recess. A vehicle structure characterized in that a first recess is provided .
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