WO2021019959A1 - 車体構造 - Google Patents

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WO2021019959A1
WO2021019959A1 PCT/JP2020/024438 JP2020024438W WO2021019959A1 WO 2021019959 A1 WO2021019959 A1 WO 2021019959A1 JP 2020024438 W JP2020024438 W JP 2020024438W WO 2021019959 A1 WO2021019959 A1 WO 2021019959A1
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WO
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reinforcing member
vehicle body
width direction
vehicle
vehicle width
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PCT/JP2020/024438
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English (en)
French (fr)
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翔太 椿
渡辺　憲一
和也 安井
貞雄 宮澤
啓介 中登
Original Assignee
株式会社神戸製鋼所
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Publication date
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Definitions

  • the present invention relates to a vehicle body structure.
  • Electric vehicles are required to have higher collision safety performance than general fuel vehicles from the viewpoint of battery protection.
  • batteries are often widely arranged under the floor of the passenger compartment in order to secure a cruising range, so that high collision safety performance (hereinafter, also referred to as side collision performance) is required especially in the case of a side collision. That is, when an object such as a pole collides with the side portion of the vehicle body due to a spin of the vehicle body, it is necessary to protect the vehicle interior and the battery without damaging them.
  • Patent Documents 1 and 2 disclose a vehicle body lower structure capable of suppressing deformation of the vehicle interior and improving lateral collision performance of the vehicle.
  • a reinforcing member is arranged in a columnar member on the lower side of the vehicle body called a side sill to improve the strength of the side sill and the collision energy absorption performance.
  • the reinforcing member has a closed cross section when viewed from the front-rear direction of the vehicle body, and extends in substantially the same direction as the side sill.
  • the reinforcing member receives a force from the side portion of the vehicle body
  • the reinforcing member also receives a force from the side portion, so that a high tensile stress is generated in the longitudinal direction of the inner portion of the vehicle body, which may cause bending fracture. There is.
  • the reinforcing member is bent and broken, no reaction force is generated. Therefore, the collision energy cannot be absorbed and the lateral collision performance is lowered. Further, such a reinforcing member tends to fall sideways (fall in the vehicle height direction) when it collides with an object such as a pole. When it falls sideways, the reaction force decreases sharply and the lateral collision performance deteriorates.
  • An object of the present invention is to provide a vehicle body structure having high lateral collision performance.
  • the present invention has a battery arranged in the lower center of the vehicle body, a hollow side sill extending in the vehicle body front-rear direction outside the vehicle width direction of the battery, and a polygonal shape arranged inside the side sill and viewed from the vehicle width direction.
  • a vehicle body including a reinforcing member having a continuous tubular structure in which a plurality of closed cross sections are connected, and a deformation control member attached to the reinforcing member and controlling deformation of the continuous tubular structure of the reinforcing member in the vehicle body front-rear direction. Provide the structure.
  • a continuous tubular structure in which a plurality of polygonal closed cross sections are connected when viewed from the vehicle width direction is configured inside the side sill.
  • the tubular structure is easily bent and deformed by a load on the side, but is strong against an axial load.
  • the lateral impact load of the vehicle body is an axial load in the tubular structure.
  • the deformation control member controls (for example, regulates) the deformation of the continuous tubular structure of the reinforcing member in the vehicle body front-rear direction.
  • the continuous tubular structure of the reinforcing member can maintain its shape even when the vehicle body collides sideways, and for example, it is possible to prevent the continuous tubular structure from being expanded in the front-rear direction of the vehicle body. Therefore, it is possible to reduce the possibility that the reinforcing member breaks or falls sideways due to bending deformation at the time of a side collision of the vehicle body, and it is possible to improve the reaction force of the reinforcing member. Therefore, since the collision energy absorption performance can be improved, the vehicle interior and the battery can be safely protected, and the side collision performance required for the electric vehicle can be ensured.
  • the deformation control member may be attached to the end portion of the reinforcing member in the vehicle width direction.
  • the vehicle width direction end portion may be a vehicle width direction outer end portion.
  • the reinforcing member may be formed by laminating two or more plate materials made of aluminum alloy or steel.
  • the reinforcing member can be composed of a plate material, and the reinforcing member can be easily manufactured, so that the versatility of the reinforcing member can be improved.
  • the deformation control member has a plate shape, is joined to the plate material in a state of being sandwiched between the plate materials of the reinforcing member, and has a corrugated portion formed in a corrugated shape when viewed from the vehicle width direction. May be good.
  • the deformation control member since the deformation control member has a corrugated portion, it is possible to expand and contract to a certain extent in the front-rear direction of the vehicle body. Therefore, it is possible to maintain effective deformation for absorbing collision energy and improve collision energy absorption performance at the time of a side collision of the vehicle body.
  • the term "joining" refers to a broad aspect including welding and mechanical joining. This also applies thereafter.
  • the corrugated portion may increase the line length of the deformation control member viewed from the vehicle width direction by 1.2 times or more as compared with the case of a linear shape.
  • the deformation control member can be sufficiently expanded and contracted in the front-rear direction of the vehicle body. Therefore, it is possible to maintain effective deformation for absorbing collision energy at the time of a side collision of the vehicle body and further improve the collision energy absorption performance.
  • the reinforcing member or the deformation control member may be joined to the side sill at the outer end portion in the vehicle width direction.
  • the side sill and the reinforcing member or the side sill and the deformation control member are integrally deformed at the time of a side collision of the vehicle body. Therefore, the possibility that the reinforcing member breaks or falls sideways due to bending deformation can be reduced, and the reaction force of the reinforcing member can be improved. Therefore, since the collision energy absorption performance can be improved, the vehicle interior and the battery can be safely protected, and the side collision performance required for the electric vehicle can be ensured.
  • the continuous tubular structure may be configured in a single row when viewed from the vehicle width direction.
  • the maximum size of the polygonal closed cross section can be secured in the narrow space inside the side sill.
  • the polygonal closed cross section can be extended in width by being flattened in the vertical direction, and conversely, the horizontal width can be reduced by being flattened in the horizontal direction. Therefore, by ensuring the maximum size of the closed cross section, the closed cross section can be easily crushed while maintaining a large reaction force, and the elasticity of the reinforcing member can be maximized. As a result, the collision energy absorption performance can be improved, so that the side collision performance can be improved.
  • the closed cross section may be a hexagon or a polygon.
  • a polygon of hexagon or more has more bending points than a quadrangle, and the cross section perpendicular to the vehicle width direction is easily deformed, so that the elasticity of the reinforcing member can be improved.
  • the closed cross section may be an even-numbered square.
  • the reaction force of the reinforcing member is improved by appropriately arranging the reinforcing member and the deformation control member inside the side sill, so that the side collision performance can be improved.
  • the perspective view which shows the vehicle body structure which concerns on 1st Embodiment of this invention.
  • the cross-sectional view of the side sill portion perpendicular to the vehicle body front-rear direction which shows the fixing method of a reinforcing member.
  • FIG. 3 is a perspective view of a side sill portion in which an outer member is transparent in the vehicle body structure according to the second embodiment. A perspective view of the side sill portion of FIG. 15 from another angle. The perspective view which shows the deformation example of the reinforcing member and the deformation control member in 2nd Embodiment.
  • the propulsion battery 10 is arranged in the lower center 1a of the vehicle body. That is, the vehicle body structure 1 of the present embodiment is for an electric vehicle equipped with a battery 10.
  • the battery 10 is schematically shown including a protective case and the like, and is arranged on the entire underfloor surface of the vehicle interior R.
  • the vehicle body R and the battery 10 are protected without being damaged. Structure 1 will be described.
  • the side of the vehicle body (specifically, the left side) is indicated by the symbol Y
  • the rear of the vehicle body is indicated by the reference numeral X
  • the upper portion of the vehicle body is indicated by the reference numeral Z. That is, the vehicle width direction is shown in the direction Y and the opposite direction, the vehicle body front-rear direction is shown in the direction X and the opposite direction, and the vehicle height direction is shown in the direction Z and the opposite direction.
  • a pair of hollow side sills 20 extending in the front-rear direction of the vehicle body are arranged on both outer sides of the battery 10 in the vehicle width direction.
  • the pair of side sills 20 are arranged along the lower sides of both sides of the passenger compartment R.
  • the side sill 20 is a member also called a rocker in the vehicle body structure 1.
  • FIG. 2 shows only one of the pair of side sills 20.
  • the side sill 20 of the present embodiment is configured by laminating an outer member 21 arranged on the outside in the vehicle width direction and an inner member 22 arranged on the inside in the vehicle width direction.
  • the outer member 21 and the inner member 22 are, for example, both steel plates. Both the outer member 21 and the inner member 22 are bent and molded into a hat shape, and these are bonded and welded so as to form a hollow space S1.
  • the space S1 extends in the front-rear direction of the vehicle body.
  • a reinforcing member 23 and a deformation control member 24 are arranged in the space S1.
  • the outer member 21 and the inner member 22 may both be made of aluminum alloy, for example.
  • the reinforcing member 23 is in contact with the inner surface of the hat-shaped convex portion 21a of the outer member 21 and the other end is in contact with the inner surface of the hat-shaped convex portion 22a of the inner member 22 in the vehicle width direction. ..
  • the reinforcing member 23 is arranged so as to straddle the cross member 11 and the battery 10. As a result, even when an object such as a pole collides with the vehicle body, the lateral impact load can be distributed from the side sill 20 to the battery 10 and the cross member 11. Further, in the vehicle height direction, the reinforcing member 23 is arranged with a gap from the outer member 21 and the inner member 22.
  • the deformation control member 24 is a strip-shaped plate material having a constant width and flat.
  • the deformation control member 24 is attached to the end face of the reinforcing member 23 on the outer side in the vehicle width direction.
  • the deformation control member 24 is joined to the reinforcing member 23 by welding or the like.
  • the reinforcing member 23 is hidden behind the deformation control member 24 so that it cannot be seen.
  • the size of the deformation control member 24 is not limited to the above, and may be a size that covers a part of the end face of the reinforcing member 23.
  • the reinforcing member 23 forms a continuous tubular structure CT inside the side sill 20.
  • the continuous tubular structure CT is configured by arranging a plurality of tubular bodies CT1, CT2, CT3, ... Extending in the vehicle width direction in a row in the vehicle body front-rear direction.
  • the continuous tubular structure CT has a shape in which a plurality of polygonal closed cross sections are connected in the front-rear direction of the vehicle body.
  • the reinforcing member 23 is an extruded material of a 6000 series or 7000 series aluminum alloy, and the continuous tubular structure CT is integrally formed.
  • the reinforcing member 23 is composed of a single component.
  • the deformation control member 24 may also be made of the same material as the reinforcing member 23.
  • the reinforcing member 23 is composed of a single component, the reinforcing member 23 can be arranged in the side sill 20 after forming a desired closed cross section with the reinforcing member 23. Therefore, the design of the vehicle body structure 1 becomes easy.
  • the reinforcing member 23 is an extruded material of 6000 series or 7000 series aluminum alloy, high material strength and elongation for absorbing collision energy can be secured in the reinforcing member 23.
  • Metallic materials such as aluminum are suitable because they require high material strength and elongation to absorb collision energy. If the reinforcing member 23 is formed of a resin material, the strength of the material is insufficient and the reinforcing member 23 may be easily bent and broken.
  • the aluminum material is particularly suitable as an extruded material and is excellent in manufacturability.
  • the material of the reinforcing member 23 is not limited to the extruded material of the aluminum alloy, and the reinforcing member 23 may be made of, for example, steel.
  • the deformation control member 24 is a plate material extending in the front-rear direction of the vehicle body on the XX plane.
  • the deformation control member 24 is joined to the reinforcing member 23 by welding or the like, and controls (regulates) the deformation of the reinforcing member 23 in the vehicle body front-rear direction of the continuous tubular structure CT described later.
  • the deformation control member 24 is attached to the end portion of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction (in the illustrated example, the outer end portion in the vehicle width direction).
  • regular octagonal closed cross sections are arranged in a single row in the continuous tubular structure CT.
  • a space S2 extending in the vehicle width direction is formed inside the closed cross section of each regular octagon in the continuous tubular structure CT.
  • a pair of walls face each other in the front-rear direction of the vehicle body, another pair of walls face each other in the vehicle height direction, and another pair of walls face each other so as to intersect them. ..
  • adjacent regular octagons are configured to share one side with each other.
  • t be the plate thickness of the reinforcing member 23, and b be the length of one side of the regular octagon. Considering the efficiency of collision energy absorption on each side of the polygon according to the Kalman equation, it is preferable that the plate thickness t and the length b of the reinforcing member 23 satisfy the following equation (1).
  • each closed cross section of the continuous tubular structure CT is not limited to a regular octagon, but is preferably a hexagon or more. More preferably, the continuous tubular structure CT has a single-row structure, the shape of each closed cross section is an even-numbered hexagon or more, and the side surface of the continuous tubular structure CT is parallel to the XY plane of FIG.
  • the reinforcing member 23 is fixed to the inner surface of the side sill 20. In this embodiment, it is fixed via, for example, an L-shaped bracket 25. Specifically, the outer end portion of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction is fixed to the outer member 21 via the bracket 25.
  • the brackets 25 are arranged vertically at the outer ends of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction in the vehicle height direction. In the front-rear direction of the vehicle body, the brackets 25 may be continuous or intermittently provided.
  • FDS flow drill screw
  • SPR self-piercing rivet
  • spot welding arc welding
  • brazing brazing
  • FIGS. 6 and 7 The influence of the reinforcing member 23 on the side collision performance of the side sill 20 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.
  • the inventors use the pole 30. A simulation was performed when a side collision occurred. In the simulation, a part of the side sills 20 and 200 was fixed by a support member 31 simulating the cross member 11, and a state in which the pole 30 collided from the outside in the vehicle width direction was reproduced.
  • FIGS. 6 A simulation was performed when a side collision occurred. In the simulation, a part of the side sills 20 and 200 was fixed by a support member 31 simulating the cross member 11, and a state in which the pole 30 collided from the outside in the vehicle width direction was reproduced.
  • the side sills 20 and 200 are cut and shown in order to illustrate the inside of the side sills 20 and 200 (see the two-dot chain line), but the side sills 20 and 200 are actually front and rear of the vehicle body. It extends further in the direction.
  • the side sills 20 and 200 are shown only in the positive half from the center of the side sills 20 and 200 in the X direction. Further, only the inner half of the pole 30 in the vehicle width direction is shown.
  • FIG. 6 shows the side sill 20 in which the deformation control member 24 is omitted from the present embodiment
  • FIG. 7 shows the side sill 20 in the comparative example.
  • the only difference between the two is the configuration of the reinforcing member 23 in the side sill 20.
  • the reinforcing member 23 of the present embodiment of FIG. 6 has a uniform thickness of 3 mm.
  • the reinforcing member 230 of the comparative example of FIG. 7 has a closed cross section when viewed from the front-rear direction of the vehicle body, and extends in the same direction as the side sill 200.
  • the shape of this closed cross section is a rectangle, and these rectangles are connected in a single row in the vehicle width direction.
  • the thickness of the reinforcing member 23 is 4 mm for the upper wall and the lower wall perpendicular to the vehicle height direction, and 2 mm for the side wall and the partition wall perpendicular to the vehicle width direction.
  • Table 1 below shows the results of the simulation under the above conditions.
  • the output values of the simulation are the average reaction force in the vehicle width direction, the EA amount (energy absorption amount), the weight, the EA amount per unit weight (EA amount / kg), and the sideways fall for each of the reinforcing members 23 and 230.
  • the presence or absence of In the comparison of the average reaction force, the amount of EA, and the amount of EA / kg, larger ones show preferable results, and lighter weight is preferable. It is preferable that no sideways fall occurs.
  • the average reaction force, the EA amount, and the EA amount / kg all showed larger values than those of the comparative example, and the weight of the present embodiment was also larger than that of the comparative example. Is also lightweight, and sideways fall does not occur in the present embodiment, but occurs in the comparative example. Therefore, in all the items, the present embodiment shows preferable results over the comparative example. Further, assuming that the present embodiment and the comparative example have the same EA amount, the size of the present embodiment in the vehicle width direction can be made 22% smaller than that of the comparative example.
  • the deformation control member 24 is adopted in order to realize more stable lateral collision performance.
  • the shape of the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23 may not be maintained.
  • the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23 may be deformed by receiving a force of being expanded in the front-rear direction of the vehicle body (see arrow A in FIG. 8). As a result, the originally expected reaction force of the reinforcing member 23 may not be secured.
  • the deformation control member 24 is attached to the reinforcing member 23 as shown in FIGS. 2 and 3, and the reinforcing member 23 is continuous. Deformation of the tubular structure CT in the front-rear direction of the vehicle body is regulated.
  • a continuous tubular structure CT in which a plurality of polygonal closed cross sections are connected when viewed from the vehicle width direction is configured inside the side sill 20.
  • the tubular structure is easily bent and deformed by a load on the side, but is strong against an axial load.
  • the lateral impact load of the vehicle body is a load in each central axis direction of the tubular bodies CT1, CT2, CT3, ...
  • the deformation control member 24 regulates the deformation of the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23 in the vehicle body front-rear direction.
  • the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23 maintains its shape even when the vehicle body collides sideways, and for example, it is possible to prevent the continuous tubular structure CT from being expanded in the front-rear direction of the vehicle body. Therefore, the possibility that the reinforcing member 23 is bent and deformed at the time of a side collision of the vehicle body can be reduced, and the reaction force of the reinforcing member 23 can be improved. Therefore, since the collision energy absorption performance can be improved, the passenger compartment R (see FIG. 1) and the battery 10 (see FIG. 1) can be safely protected, and the side collision performance required for an electric vehicle can be ensured.
  • the deformation control member 24 is joined to the vehicle width direction end portion (particularly the vehicle width direction outer end portion) of the reinforcing member 23, the vehicle width of the reinforcing member 23 which is considered to be easily deformed at the time of a side collision of the vehicle body. Deformation of the directional end (particularly the outer end in the vehicle width direction) can be suppressed.
  • the deformation control member 24 may be attached to the inner end portion of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction.
  • the size of the polygonal closed cross section can be secured to the maximum in the narrow space S1 in the side sill 20.
  • the polygonal closed cross section (regular octagon in the present embodiment) can be extended in width by being flattened in the vertical direction, and conversely, the horizontal width can be reduced by being flattened in the horizontal direction. Therefore, by ensuring the maximum size of the closed cross section, the closed cross section can be easily crushed, and the elasticity of the reinforcing member 23 can be maximized.
  • the closed cross section of the reinforcing member 23 is formed into a regular octagon.
  • a polygon having a hexagon or more has more bending points than a quadrangle and is easily deformed, so that the elasticity of the reinforcing member 23 can be improved.
  • the closed cross section of the reinforcing member 23 is formed into an even-numbered polygon (specifically, a regular octagon).
  • the deformation control member 24 is not limited to the above embodiment and can be changed in various ways.
  • various deformation examples of the deformation control member 24 will be described.
  • an example in which the reinforcing member 23 is composed of three tubular bodies CT1 to CT3 will be described for simplification of description and illustration, but the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23 is limited to the structure. is not it.
  • the flat plate-shaped deformation control member 24 is attached up and down in the vehicle height direction at the outer end portion of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction.
  • the deformation control member 24 is a strip-shaped plate material extending in an XY plane.
  • the deformation control member 24 may be attached within a range of 1/4 of the total length of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction on the outer side in the vehicle width direction.
  • the deformation control member 24 having a substantially C shape when viewed from the front-rear direction of the vehicle body is attached to the reinforcing member 23 so as to hold the outer end portion of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction. ing.
  • the deformation control member 24 has an upper plate 24a and a lower plate 24b that face each other, and a side plate 24c that connects the upper plate 24a and the lower plate 24b.
  • the upper plate 24a, the lower plate 24b, and the side plate 24c are flat plates, respectively.
  • the upper plate 24a and the lower plate 24b are attached to the upper surface and the lower surface of the reinforcing member 23, respectively, and the side plate 24c is attached to the end surface of the reinforcing member 23 on the outer side in the vehicle width direction.
  • the deformation control member 24 having a substantially C shape when viewed from the vehicle height direction is attached to the reinforcing member 23 so as to hold the outer end portion of the reinforcing member 23 in the vehicle width direction. ing.
  • the deformation control member 24 has a front plate 24d and a rear plate 24e facing each other, and a side plate 24f connecting the front plate 24d and the rear plate 24e.
  • the front plate 24d, the rear plate 24e, and the side plate 24f are flat plates, respectively.
  • the front plate 24d and the rear plate 24e are attached to the front surface and the rear surface of the reinforcing member 23, respectively, and the side plate 24f is attached to the end surface of the reinforcing member 23 on the outer end surface in the vehicle width direction.
  • the deformation control member 24 of the third modification further has a partition plate 24g.
  • a plurality of partition plates 24g are provided so as to face the front plate 24d and the rear plate 24e (two in FIG. 12).
  • the partition plate 24g is attached to the inner surface of each of the tubular bodies CT1, CT2, and CT3 constituting the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23.
  • the front plate 24d is also attached to the inner surface of the tubular body CT1.
  • the rear plate 24e is attached to the outer surface of the tubular body CT3 as in the third modification.
  • the deformation control member 24 has a flat plate shape and has a through hole 24h having a shape corresponding to the continuous tubular structure CT of the reinforcing member 23.
  • the reinforcing member 23 is inserted into the through hole 24h of the deformation control member 24 and fitted into the deformation control member 24.
  • the deformation control member 24 includes a rod-shaped body 24i and a nut 24j.
  • the rod-shaped body 24i is an elongated columnar shape.
  • the reinforcing member 23 is provided with a plurality of through holes 23a that are penetrated in the front-rear direction of the vehicle body.
  • the plurality of through holes 23a are formed concentrically when viewed from the front-rear direction of the vehicle body, and the rod-shaped body 24i is inserted into the through holes 23a.
  • the nuts 24j are attached at both ends of the rod-shaped body 24i in contact with the outer surface of the continuous tubular structure CT.
  • the nut 24j can prevent the rod-shaped body 24i from coming out of the through hole 23a and can regulate the deformation of the reinforcing member 23.
  • the configuration of the deformation control member 24 can be changed in various ways.
  • the mode of the deformation control member 24 is not limited to the above-mentioned mode, and may be any mode as long as the deformation of the reinforcing member 23 in the vehicle body front-rear direction can be regulated.
  • the reinforcing member 23 is configured by, for example, two steel plates bonded together.
  • the two steel plates have a continuous hat shape that is convex vertically when viewed from the vehicle width direction.
  • the reinforcing member 23 has a convex portion 23b forming a convex shape and a flange portion 23c extending in the horizontal direction from the convex portion 23b.
  • the two steel plates are spot-welded and bonded at a plurality of welding points WP provided on the flange portion 23c.
  • the reinforcing member 23 has an extension portion 23d for being joined to the outer member 21 of the side sill 20 at the outer end portion in the vehicle width direction.
  • the extension portion 23d extends from the flange portion 23c of the reinforcing member 23 and is bent so as to extend in the vehicle height direction orthogonal to the flange portion 23c.
  • the reinforcing member 23 is spot-welded to the outer member 21 at a welding point WP provided on the extension portion 23d.
  • the mode of the reinforcing member 23 is not limited to that shown above.
  • the reinforcing member 23 may be made of an aluminum alloy.
  • the number of plate materials constituting the reinforcing member 23 may be two or more.
  • the deformation control member 24 has a plate shape, is joined to these plate materials in a state of being sandwiched between the plate materials of the reinforcing member 23, and has a waveform formed in a waveform when viewed from the vehicle width direction. It has a part 24k.
  • the deformation control member 24 is spot-welded to the reinforcing member 23, but the mode of joining is not limited to spot welding, and other welding or mechanical joining modes may be used.
  • the corrugated portion 24k is arranged in the space S3 formed in the convex portion 23b of the reinforcing member 23.
  • the reinforcing member 23 can be made of a plate material, and the reinforcing member 23 can be easily manufactured, so that the versatility of the reinforcing member 23 can be improved.
  • the deformation control member 24 has the corrugated portion 24k, it is possible to expand and contract to a certain extent in the front-rear direction of the vehicle body. Therefore, it is possible to maintain effective deformation for absorbing collision energy and improve collision energy absorption performance at the time of a side collision of the vehicle body.
  • the corrugated portion 24k increases the line length of the deformation control member 24 viewed from the vehicle width direction by 1.2 times or more as compared with the case of a linear shape. More preferably, the corrugated portion 24k increases the line length of the deformation control member viewed from the vehicle width direction by 1.5 times or more as compared with the case of a linear shape.
  • the deformation control member 24 can be sufficiently expanded and contracted in the front-rear direction of the vehicle body. Therefore, it is possible to maintain effective deformation for absorbing collision energy at the time of a side collision of the vehicle body and further improve the collision energy absorption performance.
  • the structure of the reinforcing member 23 and the deformation control member 24 is not limited to the above embodiment and can be changed in various ways. Hereinafter, deformation examples of the reinforcing member 23 and the deformation control member 24 will be described.
  • the extension portion 23e may extend from the side surface of the convex portion 23b of the reinforcing member 23. Further, with reference to reference numeral 23f, the extension portion 23f may extend from the flange portion 23c of the reinforcing member 23. The position of the extension portion 23f is substantially the same as the position of the extension portion 23d of FIGS. 15 and 16. Further, with reference to reference numeral 23g, the extension portion 23g may extend from the upper surface or the lower surface of the reinforcing member 23.
  • the extension portion may be provided on the deformation control member 24.
  • the extension portion 24l may be provided on the flat portion between the corrugated portions 24k in the deformation control member 24.
  • the side sill 20 and the reinforcing member 23 or the side sill 20 and the deformation control member 24 are integrally deformed at the time of a side collision of the vehicle body. Therefore, the possibility that the reinforcing member 23 breaks or falls sideways due to bending deformation can be reduced, and the reaction force of the reinforcing member 23 can be improved. Therefore, since the collision energy absorption performance can be improved, the vehicle interior and the battery can be safely protected, and the side collision performance required for the electric vehicle can be ensured.
  • the extension portion is not an indispensable configuration and may be omitted if necessary. Further, instead of the extension portion, a bracket of another member having the same function may be attached to the reinforcing member 23 or the deformation control member 24.
  • Body structure 1a Lower center of body 10 Battery 11 Cross member 20,200 Side sill (rocker) 21 Outer member 21a Convex part 22 Inner member 22a Convex part 23,230 Reinforcing member 23a Through hole 23b Convex part 23c Flange part 23d-23g Extension part 24 Deformation control member 24a Upper plate 24b Lower plate 24c Side plate 24d Front plate 24e Rear plate 24f Side plate 24g Partition plate 24h Through hole 24i Rod-shaped body 24j Nut 24k Corrugated part 24l Extension part 25 Bracket 30 Pole 31 Support member R Car room S1, S2, S3 Space d Gap CT Continuous tubular structure CT1, CT2, CT3 Cylindrical body WP Welding point

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Abstract

車体構造１は、車体中央下部１ａに配置されたバッテリ１０と、バッテリ１０の車幅方向外側にて車体前後方向に延びる中空状のサイドシル２０と、サイドシル２０の内部に配置され、車幅方向から見て多角形状の閉断面が複数連なった連続筒状構造ＣＴを有する補強部材２３と、補強部材２３に取り付けられ、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴの車体前後方向の変形を制御する変形制御部材２４とを備える。

Description

車体構造
　本発明は、車体構造に関する。
　電気自動車は、バッテリの保護等の観点から一般の燃料自動車よりも高い衝突安全性能が求められる。電気自動車では航続距離を確保するために車室の床下全面に広くバッテリが配置されることが多いため、特に側面衝突時の高い衝突安全性能（以降、側突性能ともいう。）が求められる。つまり、車体がスピンするなどして車体側部にポール等の物体が衝突した際に、車室やバッテリが損傷することなく保護されることが必要である。
　例えば、特許文献１，２には、車室の変形を抑制でき、車両の側突性能を向上できる車体下部構造が開示されている。当該車体下部構造では、高い側突性能を得るために、サイドシルと称される車体下方側部の柱状部材内に補強部材を配置し、サイドシルの強度および衝突エネルギー吸収性能を向上させている。
特開２０１８－９００２０号公報 特開２０１８－９００２１号公報
　上記特許文献１，２の車体下部構造では、補強部材が、車体前後方向から見て閉断面を有しており、サイドシルと概ね同方向に延びている。このような補強部材は、車体側部から力を受けた際に補強部材も側部から力を受けることとなるため、その車体内側部分の長手方向に高い引張応力が発生し、曲げ破断するおそれがある。補強部材に曲げ破断が生じると、反力を生じなくなる。そのため、衝突エネルギーを吸収できず、側突性能が低下する。また、このような補強部材はポール等の物体に側突した際に横倒れ（車高方向への倒れ）し易い。横倒れした場合、急激に反力が減少し、側突性能が低下する。
　本発明は、高い側突性能を有する車体構造を提供することを課題とする。
　本発明は、車体中央下部に配置されたバッテリと、前記バッテリの車幅方向外側にて車体前後方向に延びる中空状のサイドシルと、前記サイドシルの内部に配置され、車幅方向から見て多角形状の閉断面が複数連なった連続筒状構造を有する補強部材と、前記補強部材に取り付けられ、前記補強部材の前記連続筒状構造の車体前後方向の変形を制御する変形制御部材とを備える、車体構造を提供する。
　この構成によれば、サイドシルの内部にて車幅方向から見て多角形状の閉断面が複数連なった連続筒状構造が構成される。一般に、筒状構造は側部への荷重によって曲げ変形し易いが軸方向の荷重には強い。上記配置構成において、車体の側突荷重は、筒状構造においては軸方向の荷重となる。さらに、上記構成では、変形制御部材によって補強部材の連続筒状構造の車体前後方向の変形を制御（例えば、規制）している。そのため、補強部材の連続筒状構造が車体の側突時においても形状を維持し、例えば連続筒状構造が車体前後方向に押し広げられることを抑制できる。従って、車体の側突時において、補強部材が曲げ変形による破断や横倒れする可能性を低減でき、補強部材の反力を向上できる。従って、衝突エネルギー吸収性能を向上できるため、車室やバッテリを安全に保護することができ、電気自動車に求められる側突性能を確保できる。
　前記変形制御部材は、前記補強部材の車幅方向端部に取り付けられてもよい。前記車幅方向端部は、車幅方向外側端部であってもよい。
　この構成によれば、車体の側突時において変形しやすいと考えられる補強部材の車幅方向端部（特に車幅方向外側端部）の変形を抑制できる。
　前記補強部材は、アルミニウム合金製または鋼鉄製の２枚以上の板材が貼り合わされて構成されてもよい。
　この構成によれば、補強部材を板材から構成でき、簡易に補強部材を製造できるため、補強部材の汎用性を向上できる。
　前記変形制御部材は、板状であり、前記補強部材の前記板材の間に挟まれた状態で前記板材に接合されており、車幅方向から見て波形に形成された波形部を有してもよい。
　この構成によれば、変形制御部材が波形部を有しているため、車体前後方向への一定程度の伸縮が可能となる。従って、車体の側突時において衝突エネルギーの吸収に効果的な変形を維持するとともに、衝突エネルギー吸収性能を向上できる。ここで、接合とは、溶接や機械接合を含む広義の態様をいう。これは、以降でも同様である。
　前記波形部は、車幅方向から見た前記変形制御部材の線長を、直線状の場合に対して１．２倍以上に増加させてもよい。
　この構成によれば、変形制御部材の車体前後方向への十分な伸縮が可能となる。従って、車体の側突時において衝突エネルギーの吸収に効果的な変形を維持するとともに、衝突エネルギー吸収性能を一層向上できる。
　前記補強部材または前記変形制御部材は、車幅方向外側端部において前記サイドシルと接合されてもよい。
　この構成によれば、車体の側突時において、サイドシルと補強部材またはサイドシルと変形制御部材が一体となって変形する。従って、補強部材が曲げ変形による破断や横倒れする可能性を低減でき、補強部材の反力を向上できる。従って、衝突エネルギー吸収性能を向上できるため、車室やバッテリを安全に保護することができ、電気自動車に求められる側突性能を確保できる。
　前記連続筒状構造は、車幅方向から見て単列で構成されてもよい。
　この構成によれば、連続筒状構造が単列で構成されるので、サイドシル内の狭い空間で多角形状の閉断面の大きさを最大限確保できる。多角形状の閉断面は、例えば、縦方向に扁平に潰れることにより横幅を伸ばすことができ、反対に横方向に扁平に潰れることにより横幅を縮めることができる。従って、閉断面の大きさを最大限確保することで、反力を大きく保ったまま閉断面を潰れやすくし、補強部材の伸縮性を最大限確保できる。これにより、衝突エネルギー吸収性能を向上できるため、側突性能を向上できる。
　前記閉断面は、六角形以上の多角形であってもよい。
　この構成によれば、六角形以上の多角形は四角形などと比べて屈曲点が多く、車幅方向に垂直な断面が変形しやすいため、補強部材の伸縮性を向上させることができる。補強部材の伸縮性を確保することにより、補強部材の曲げ破断を抑制でき、側突性能を向上できる。
　前記閉断面は、偶数角形であってもよい。
　この構成によれば、補強部材をサイドシルなどの他部材に取り付ける際に対向する平坦部を確保し易いため、補強部材の取り付け性を向上できる。
　本発明によれば、車体構造において、サイドシルの内部にて補強部材および変形制御部材を好適に配置構成することで補強部材の反力を向上させているため、側突性能を向上できる。
本発明の第１実施形態に係る車体構造を示す斜視図。 図１の楕円IIで示されるサイドシル部分の車体前後方向に垂直な断面図。 アウター部材と変形制御部材が透明化されたサイドシル部分の斜視図。 単列配置された補強部材の車幅方向に垂直な断面図。 補強部材の固定方法を示す車体前後方向に垂直なサイドシル部分の断面図。 補強部材の別の固定方法を示す車体前後方向に垂直なサイドシル部分の断面図。 一実施形態に係る車体構造の側突についてのシミュレーション方法を示す模式的な斜視図。 比較例に係る車体構造の側突についてのシミュレーション方法を示す模式的な斜視図。 図６のポール側突時の補強部材の変形を示す平面図。 第１実施形態における変形制御部材の第１変形例を示す斜視図。 第１実施形態における変形制御部材の第２変形例を示す斜視図。 第１実施形態における変形制御部材の第３変形例を示す斜視図。 第１実施形態における変形制御部材の第４変形例を示す斜視図。 第１実施形態における変形制御部材の第５変形例を示す斜視図。 第１実施形態における変形制御部材の第６変形例を示す斜視図。 第２実施形態に係る車体構造において、アウター部材が透明化されたサイドシル部分の斜視図。 図１５のサイドシル部分の別角度からの斜視図。 第２実施形態における補強部材と変形制御部材の変形例を示す斜視図。
　以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
（第１実施形態）
　図１を参照して、本実施形態の車体構造１では、車体中央下部１ａに推進用のバッテリ１０が配置されている。即ち、本実施形態の車体構造１は、バッテリ１０を搭載する電気自動車用のものである。バッテリ１０は、保護ケースなどを含めて模式的に図示されており、車室Ｒの床下全面に配置されている。本実施形態では、車体がスピンするなどして車体側部にポール等の物体が衝突（即ち側突）した際、車室Ｒやバッテリ１０が損傷することなく保護される側突性能の高い車体構造１について説明する。
　図１では、車体側方（詳細には左側方）を符号Ｙで示し、車体後方を符号Ｘで示し、車体上方を符号Ｚで示している。即ち、車幅方向が向きＹおよびその反対の向きで示され、車体前後方向が向きＸおよびその反対の向きで示され、車高方向が向きＺおよびその反対の向きで示されている。これらの方向については図２以降でも同じである。
　バッテリ１０の車幅方向における両外側には、車体前後方向に延びる中空状の一対のサイドシル２０が配置されている。一対のサイドシル２０は、車室Ｒの両側下部に沿って配置されている。なお、サイドシル２０は、車体構造１においてロッカーとも称される部材である。
　図２を参照して、バッテリ１０の上方には車幅方向に延びる複数のクロスメンバ１１が配置されている。複数のクロスメンバ１１によって、一対のサイドシル２０の上部は、互いに接続されている。なお、図２では、一対のサイドシル２０のうち一方のみが示されている。
　本実施形態のサイドシル２０は、車幅方向外側に配置されるアウター部材２１と、車幅方向内側に配置されるインナー部材２２とを貼り合わせて構成されている。アウター部材２１およびインナー部材２２は、例えば、ともに鋼製の板材である。アウター部材２１およびインナー部材２２はともにハット形に曲げ成形されており、これらが中空の空間Ｓ１を形成するように貼り合わされ溶接されている。空間Ｓ１は、車体前後方向に延びている。当該空間Ｓ１には、補強部材２３および変形制御部材２４が配置されている。なお、アウター部材２１およびインナー部材２２は、例えば、ともにアルミニウム合金製の板材であってもよい。
　補強部材２３は、車幅方向において一端がアウター部材２１のハット形の凸部２１ａの内面と当接し、他端がインナー部材２２のハット形の凸部２２ａの内面と当接して配置されている。車高方向においては、補強部材２３はクロスメンバ１１とバッテリ１０とに跨るように配置されている。これにより、ポール等の物体が車体に側突した際にも、側突荷重をサイドシル２０からバッテリ１０およびクロスメンバ１１に分散できる。また、車高方向において、補強部材２３は、アウター部材２１およびインナー部材２２と隙間をあけて配置されている。
　本実施形態では、変形制御部材２４は、一定幅で平坦な帯状の板材である。変形制御部材２４は、補強部材２３の車幅方向外側の端面に取り付けられている。変形制御部材２４は、補強部材２３に溶接等によって接合されている。特に、車幅方向外側から見ると、変形制御部材２４に隠れて補強部材２３が見えないように構成されている。ただし、変形制御部材２４の大きさは、上記に限定されず、補強部材２３の端面の一部を覆う大きさであってもよい。
　図３を参照して、補強部材２３は、サイドシル２０の内部にて連続筒状構造ＣＴを形成している。連続筒状構造ＣＴは、車幅方向に延びる複数の筒状体ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３，・・・が車体前後方向に連なって配置されることによって構成されている。車幅方向から見ると、連続筒状構造ＣＴは、多角形状の閉断面が車体前後方向に複数連なった形状を有する。
　本実施形態では、補強部材２３は６０００系または７０００系のアルミニウム合金の押し出し材であり、連続筒状構造ＣＴは一体として構成されている。換言すれば、補強部材２３は、単体部品で構成されている。変形制御部材２４もまた、補強部材２３と同材質であり得る。
　補強部材２３が単体部品で構成されているため、補強部材２３で所望の閉断面を形成した後に補強部材２３をサイドシル２０内に配置できる。そのため、車体構造１の設計が容易となる。
　補強部材２３が６０００系または７０００系のアルミニウム合金の押し出し材であるため、補強部材２３において衝突エネルギーを吸収するための高い材料強度と伸びを確保できる。衝突エネルギーを吸収するには、高い材料強度と伸びが必要とされるため、アルミ材などの金属材料が適している。仮に、樹脂材料で補強部材２３を形成すると、材料強度が足りず、補強部材２３が容易に曲げ破断するおそれがある。また、特にアルミ材は、押し出し材として適しており、製造性にも優れている。ただし、補強部材２３の材質は上記アルミニウム合金の押し出し材に限定されるものではなく、補強部材２３は例えば鋼鉄製であってもよい。
　変形制御部材２４は、Ｘ－Ｚ平面において車体前後方向に延びる板材である。変形制御部材２４は、補強部材２３に溶接等によって接合され、補強部材２３の後述する連続筒状構造ＣＴの車体前後方向の変形を制御（規制）する。変形制御部材２４は、補強部材２３の車幅方向端部（図示の例では、車幅方向外側端部）に取り付けられている。
　図４を参照して、本実施形態では、連続筒状構造ＣＴにおいて正八角形の閉断面が単列で配置されている。連続筒状構造ＣＴにおける各正八角形の閉断面の内部には、車幅方向に延びる空間Ｓ２が形成されている。当該正八角形の閉断面においては、一対の壁が車体前後方向に対向し、別の一対の壁が車高方向に対向し、別の２対の壁がこれらと交差するように対向している。また、この単列配置では、隣接する正八角形が互いに一辺を共有するように構成されている。補強部材２３の板厚をｔとし、正八角形の一辺の長さをｂとする。カルマンの式により多角形の各辺における衝突エネルギー吸収の効率を考慮すると、補強部材２３の板厚ｔおよび長さｂは以下の式（１）を満たすことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
 σｙ：補強部材の降伏応力
Ｅ：補強部材のヤング率
　上記式（１）を満たす補強部材２３の寸法を例示すると、補強部材２３がヤング率Ｅ＝６８ＧＰａ、降伏応力σｙ＝２００ＭＰａのアルミニウム合金製の場合、板厚ｔ＝２ｍｍで正八角形の一辺の長さｂ＝８７ｍｍとすることができる。同様に、板厚ｔ＝３ｍｍでは、正八角形の一辺の長さｂ＝１３０ｍｍとすることができる。また、補強部材２３がヤング率Ｅ＝２１０ＧＰａ、降伏応力σｙ＝７００ＭＰａの鋼鉄製の場合、板厚ｔ＝２ｍｍで正八角形の一辺の長さｂ＝８２ｍｍとすることができる。同様に、板厚ｔ＝１．６ｍｍでは、正八角形の一辺の長さｂ＝６５ｍｍとすることができる。
　連続筒状構造ＣＴの各閉断面の形状は、正八角形に限定されるものではないが、好ましくは六角形以上である。さらに好ましくは、連続筒状構造ＣＴは単列構造であり、各閉断面の形状は六角形以上の偶数角形であり、連続筒状構造ＣＴの側面が図３のＸＹ平面に並行である。
　図５Ａを参照して、補強部材２３の固定方法の一例について説明する。補強部材２３は、サイドシル２０の内面に固定されている。本実施形態では、例えばＬ字型のブラケット２５を介して固定されている。詳細には、ブラケット２５を介して、補強部材２３の車幅方向の外側端部はアウター部材２１に固定されている。ブラケット２５は、補強部材２３の車幅方向の外側端部において車高方向の上下に配置されている。車体前後方向においては、ブラケット２５は、連続していてもよいし、断続的に設けられていてもよい。ブラケット２５とサイドシル２０との接合およびブラケット２５と補強部材２３との接合には、ＦＤＳ（フロードリルスクリュ）、ＳＰＲ（セルフピアスリベット）、スポット溶接、アーク溶接、またはロウ付けなどが採用され得る。なお、図２，３では、ブラケット２５の図示を省略している。ただし、補強部材２３の固定方法は、図５Ａに示すものに限定されない。例えば、図５Ｂに示すように、補強部材２３の車幅方向の内側端部を、ブラケット２５を介してインナー部材２２に固定してもよい。また、固定は、ブラケット２５によるものに限定されず、任意の態様でなされ得る。
　図６，７を参照して、補強部材２３がサイドシル２０の側突性能に与える影響ついて説明する。発明者らは、本実施形態の車体構造１におけるサイドシル２０（図６参照）の側突性能と、比較例のサイドシル２００（図７参照）の側突性能とを比較するために、ポール３０が側突した際のシミュレーションを行った。シミュレーションでは、クロスメンバ１１を模擬した支持部材３１によってサイドシル２０，２００の一部をそれぞれ固定し、車幅方向外側からポール３０が衝突した状態をそれぞれ再現した。なお、図６，７では、サイドシル２０，２００の内部を図示するために、サイドシル２０，２００が切断されて示されているが（２点鎖線参照）、実際にはサイドシル２０，２００は車体前後方向にさらに延びている。詳細には、サイドシル２０，２００は、サイドシル２０，２００のＸ方向中心から正方向の半分のみ図示されている。また、ポール３０は、車幅方向内側の半分のみが図示されている。
　図６は本実施形態から変形制御部材２４を省略したサイドシル２０を示しており、図７は比較例のサイドシル２０を示している。両者の違いは、サイドシル２０内の補強部材２３の構成のみである。図６の本実施形態の補強部材２３の厚みは、均一で３ｍｍである。図７の比較例の補強部材２３０は、車体前後方向から見て閉断面を有しており、サイドシル２００と同方向に延びている。この閉断面の形状は長方形であり、車幅方向にこの長方形が単列で連なっている。補強部材２３の厚みは、車高方向に垂直な上壁および下壁が４ｍｍであり、車幅方向に垂直な側壁および仕切壁が２ｍｍである。
　上記条件にて、シミュレーションを行った結果を以下の表１に示す。シミュレーションの出力値は、補強部材２３，２３０のそれぞれに関しての、車幅方向における平均反力、ＥＡ量（エネルギー吸収量）、重量、単位重量当たりのＥＡ量（ＥＡ量／ｋｇ）、および横倒れの有無である。平均反力、ＥＡ量、およびＥＡ量／ｋｇの比較では、それぞれ大きい方が好ましい結果を示し、重量は軽量である方が好ましい。横倒れは生じないことが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表１を参照して、平均反力、ＥＡ量、およびＥＡ量／ｋｇのいずれにおいても本実施形態の方が比較例よりも大きな数値を示し、重量についても本実施形態の方が比較例よりも軽量であり、横倒れについても本実施形態では発生しないが比較例では発生している。従って、全ての項目で本実施形態の方が比較例よりも好ましい結果を示している。また、仮に本実施形態と比較例とで同じＥＡ量を有する構造とすると、本実施形態の方が車幅方向の大きさを比較例よりも２２％小さくできる。
　上記シミュレーション結果から、本実施形態における補強部材２３の有効性が確認できるが、本実施形態ではさらに安定した側突性能を実現するために、変形制御部材２４を採用している。図６に示すように、ポール３０が側突すると、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴの形状が維持されないおそれがある。例えば、図８を参照して、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴが車体前後方向に押し広げられる力を受けて変形するおそれがある（図８中の矢印Ａ参照）。これにより、本来期待される補強部材２３の反力が確保されないおそれがあるため、本実施形態では、図２，３に示すように変形制御部材２４を補強部材２３に取り付け、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴの車体前後方向の変形を規制している。
　以下、本実施形態の作用効果を説明する。
　本実施形態によれば、図３に示すように、サイドシル２０の内部にて車幅方向から見て多角形状の閉断面が複数連なった連続筒状構造ＣＴが構成されている。一般に、筒状構造は側部への荷重によって曲げ変形し易いが軸方向の荷重には強い。本実施形態では、車体の側突荷重は、連続筒状構造ＣＴにおいては筒状体ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３，・・・の各中心軸方向の荷重となる。さらに、本実施形態の構成では、変形制御部材２４によって補強部材２３の連続筒状構造ＣＴの車体前後方向の変形を規制している。そのため、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴが車体の側突時においても形状を維持し、例えば連続筒状構造ＣＴが車体前後方向に押し広げられることを抑制できる。従って、車体の側突時において、補強部材２３が曲げ変形する可能性を低減でき、補強部材２３の反力を向上できる。従って、衝突エネルギー吸収性能を向上できるため、車室Ｒ（図１参照）やバッテリ１０（図１参照）を安全に保護することができ、電気自動車に求められる側突性能を確保できる。
　また、変形制御部材２４が補強部材２３の車幅方向端部（特に車幅方向外側端部）に接合されているため、車体の側突時において変形しやすいと考えられる補強部材２３の車幅方向端部（特に車幅方向外側端部）の変形を抑制できる。ただし、変形制御部材２４は、補強部材２３の車幅方向内側端部に取り付けられてもよい。
　また、連続筒状構造ＣＴが単列で構成されているので、サイドシル２０内の狭い空間Ｓ１で多角形状の閉断面の大きさを最大限確保できる。多角形状の閉断面（本実施形態では、正八角形）は、例えば、縦方向に扁平に潰れることにより横幅を伸ばすことができ、反対に横方向に扁平に潰れることにより横幅を縮めることができる。従って、閉断面の大きさを最大限確保することで、閉断面を潰れやすくし、補強部材２３の伸縮性を最大限確保できる。
　また、本実施形態では、補強部材２３の閉断面が正八角形に形成されている。六角形以上の多角形は四角形などと比べて屈曲点が多く、変形しやすいため、補強部材２３の伸縮性を向上させることができる。補強部材２３の伸縮性を確保することにより、補強部材２３の曲げ破断を抑制でき、側突性能を向上できる。
　また、本実施形態では、補強部材２３の閉断面が偶数角形（詳細には正八角形）に形成されている。これにより、補強部材２３をサイドシルなどの他部材に取り付ける際に対向する平坦部を確保し易いため、補強部材２３の取り付け性を向上できる。
　以上のように本実施形態の構成および作用効果を説明したが、変形制御部材２４については、上記実施形態に限定されず、様々に変更され得る。以下、変形制御部材２４に関する様々な変形例について説明する。以下では、説明および図示を簡単にするため、補強部材２３が３つの筒状体ＣＴ１～ＣＴ３からなる例を説明するが、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴは、当該構造に限定されるものではない。
（第１変形例）
　図９を参照して、第１変形例では、平板状の変形制御部材２４が、補強部材２３の車幅方向外側の端部において、車高方向上下に取り付けられている。変形制御部材２４は、Ｘ－Ｙ平面で延びる帯状の板材である。変形制御部材２４は、補強部材２３の車幅方向の全長に対して車幅方向外側の１／４の範囲に取り付けられていてもよい。
（第２変形例）
　図１０を参照して、第２変形例では、車体前後方向から見て概ねＣ字形の変形制御部材２４が補強部材２３の車幅方向外側の端部を咥え込むようにして補強部材２３に取り付けられている。
　詳細には、変形制御部材２４は、対向する上板２４ａおよび下板２４ｂと、上板２４ａおよび下板２４ｂを接続する側板２４ｃとを有している。上板２４ａ、下板２４ｂ、および側板２４ｃは、それぞれ平板状である。上板２４ａおよび下板２４ｂは補強部材２３の上面および下面にそれぞれ取り付けられており、側板２４ｃは補強部材２３の車幅方向外側の端面に取り付けられている。
（第３変形例）
　図１１を参照して、第３変形例では、車高方向から見て概ねＣ字形の変形制御部材２４が補強部材２３の車幅方向外側の端部を咥え込むようにして補強部材２３に取り付けられている。
　詳細には、変形制御部材２４は、対向する前板２４ｄおよび後板２４ｅと、前板２４ｄおよび後板２４ｅを接続する側板２４ｆとを有している。前板２４ｄ、後板２４ｅ、および側板２４ｆは、それぞれ平板状である。前板２４ｄおよび後板２４ｅは補強部材２３の前面および後面にそれぞれ取り付けられており、側板２４ｆは補強部材２３の端面に車幅方向外側の端面に取り付けられている。
（第４変形例）
　図１２を参照して、第４変形例では、第３変形例の変形制御部材２４が仕切板２４ｇをさらに有している。仕切板２４ｇは、前板２４ｄおよび後板２４ｅに対向して複数設けられている（図１２では２枚）。仕切板２４ｇは、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴを構成する各筒状体ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３の内面に取り付けられている。また、前板２４ｄも筒状体ＣＴ１の内面に取り付けられている。後板２４ｅについては第３変形例と同様に筒状体ＣＴ３の外面に取り付けられている。
（第５変形例）
　図１３を参照して、第５変形例では、変形制御部材２４は、平板状であり、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴに対応する形状の貫通孔２４ｈを有している。補強部材２３は、変形制御部材２４の貫通孔２４ｈに挿通され、変形制御部材２４に勘合されている。
（第６変形例）
　図１４を参照して、第６変形例では、変形制御部材２４は、棒状体２４ｉと、ナット２４ｊとを備える。棒状体２４ｉは、細長い円柱状である。補強部材２３には車体前後方向に貫通される複数の貫通孔２３ａが設けられている。複数の貫通孔２３ａは車体前後方向から見て同心に形成されており、棒状体２４ｉが貫通孔２３ａに挿通されている。ナット２４ｊは、棒状体２４ｉの両端部において連続筒状構造ＣＴの外面に当接して取り付けられている。ナット２４ｊによって、棒状体２４ｉが貫通孔２３ａから抜けるのを防止できるとともに、補強部材２３の変形を規制できる。
　以上のように、変形制御部材２４の構成は様々に変更され得る。また、変形制御部材２４の態様は、前述の態様に限定されず、補強部材２３の車体前後方向の変形を規制できるものであれば任意の態様であり得る。
（第２実施形態）
　図１５，１６に示す第２実施形態の車体構造１は、補強部材２３および変形制御部材２４の構成が第１実施形態と異なる。これらに関する構成以外は、第１実施形態の車体構造１の構成と実質的に同じである。従って、第１実施形態と同じ部分については説明を省略する場合がある。なお、図１５，１６では、補強部材２３の連続筒状構造ＣＴの一部のみが図示されている。
　本実施形態では、補強部材２３は、例えば鋼鉄製の２枚の板材が貼り合わされて構成されている。鋼鉄製の２枚の板材は、車幅方向から見てそれぞれ上下に凸の連続したハット形をしている。詳細には、補強部材２３は、凸形状を形成する凸部２３ｂと、凸部２３ｂから水平方向に延びるフランジ部２３ｃとを有している。鋼鉄製の２枚の板材は、フランジ部２３ｃに設けられた複数の溶接点ＷＰにてスポット溶接されて張り合わされている。
　補強部材２３は、車幅方向外側の端部において、サイドシル２０のアウター部材２１と接合されるための延長部２３ｄを有する。延長部２３ｄは、補強部材２３のフランジ部２３ｃから延び、フランジ部２３ｃと直交して車高方向に延びるように曲げられている。補強部材２３は、延長部２３ｄに設けられた溶接点ＷＰにてアウター部材２１にスポット溶接されている。ただし、補強部材２３の態様は、上記に示すものに限定されない。例えば、代替的には、補強部材２３は、アルミニウム合金製であってもよい。また、補強部材２３を構成する板材は、２枚以上であってもよい。
　本実施形態では、変形制御部材２４は、板状であり、補強部材２３の板材の間に挟まれた状態でこれらの板材に接合されており、車幅方向から見て波形に形成された波形部２４ｋを有している。本実施形態では、変形制御部材２４は、補強部材２３に対してスポット溶接されているが、接合の態様はスポット溶接に限定されず、他の溶接や機械接合の態様であってもよい。また、波形部２４ｋは、補強部材２３の凸部２３ｂ内に形成された空間Ｓ３に配置されている。
　本実施形態によれば、補強部材２３を板材から構成でき、簡易に補強部材２３を製造できるため、補強部材２３の汎用性を向上できる。
　また、変形制御部材２４が波形部２４ｋを有しているため、車体前後方向への一定程度の伸縮が可能となる。従って、車体の側突時において衝突エネルギーの吸収に効果的な変形を維持するとともに、衝突エネルギー吸収性能を向上できる。
　好ましくは、波形部２４ｋは、車幅方向から見た変形制御部材２４の線長を、直線状の場合に対して１．２倍以上に増加させている。さらに好ましくは、波形部２４ｋは、車幅方向から見た変形制御部材の線長を、直線状の場合に対して１．５倍以上に増加させている。これにより、変形制御部材２４の車体前後方向への十分な伸縮が可能となる。従って、車体の側突時において衝突エネルギーの吸収に効果的な変形を維持するとともに、衝突エネルギー吸収性能を一層向上できる。
　補強部材２３および変形制御部材２４の構造については、上記実施形態に限定されず、様々に変更され得る。以下、補強部材２３および変形制御部材２４に関する変形例について説明する。
（変形例）
　図１７を参照して、本変形例では、上記延長部２３ｄ（図１５，１６参照）が様々な位置に設けられている。なお、図１７では、溶接点ＷＰ（図１５，１６参照）の図示を省略している。
　符号２３ｅを参照して、延長部２３ｅは、補強部材２３の凸部２３ｂの側面から延びていてもよい。また、符号２３ｆを参照して、延長部２３ｆは、補強部材２３のフランジ部２３ｃから延びていてもよい。この延長部２３ｆの位置は、図１５，１６の延長部２３ｄと実質的に同じ位置である。また、符号２３ｇを参照して、延長部２３ｇは、補強部材２３の上面または下面から延びていてもよい。
　代替的には、延長部を変形制御部材２４に設けてもよい。符号２４ｌを参照して、延長部２４ｌは、変形制御部材２４において波形部２４ｋ間の平坦部に設けられてもよい。
　上記変形例によれば、車体の側突時において、サイドシル２０と補強部材２３またはサイドシル２０と変形制御部材２４が一体となって変形する。従って、補強部材２３が曲げ変形による破断や横倒れする可能性を低減でき、補強部材２３の反力を向上できる。従って、衝突エネルギー吸収性能を向上できるため、車室やバッテリを安全に保護することができ、電気自動車に求められる側突性能を確保できる。ただし、延長部は必須の構成ではなく、必要に応じて省略することもできる。また、延長部に代えて、同じ機能を有する別部材のブラケットを補強部材２３または変形制御部材２４に取り付けてもよい。
　以上より、本発明の具体的な実施形態およびその変形例について説明したが、本発明は上記形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、個々の実施形態および変形例の内容を適宜組み合わせたものを、この発明の一実施形態としてもよい。
　　１　車体構造
　　１ａ　車体中央下部
　　１０　バッテリ
　　１１　クロスメンバ
　　２０，２００　サイドシル（ロッカー）
　　２１　アウター部材
　　２１ａ　凸部
　　２２　インナー部材
　　２２ａ　凸部
　　２３，２３０　補強部材
　　２３ａ　貫通孔
　　２３ｂ　凸部
　　２３ｃ　フランジ部
　　２３ｄ～２３ｇ　延長部
　　２４　変形制御部材
　　２４ａ　上板
　　２４ｂ　下板
　　２４ｃ　側板
　　２４ｄ　前板
　　２４ｅ　後板
　　２４ｆ　側板
　　２４ｇ　仕切板
　　２４ｈ　貫通孔
　　２４ｉ　棒状体
　　２４ｊ　ナット
　　２４ｋ　波形部
　　２４ｌ　延長部
　　２５　ブラケット
　　３０　ポール
　　３１　支持部材
　　Ｒ　車室
　　Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３　空間
　　ｄ　隙間
　　ＣＴ　連続筒状構造
　　ＣＴ１，ＣＴ２，ＣＴ３　筒状体
　　ＷＰ　溶接点

Claims (10)

  1. 　車体中央下部に配置されたバッテリと、
    　前記バッテリの車幅方向外側にて車体前後方向に延びる中空状のサイドシルと、
    　前記サイドシルの内部に配置され、車幅方向から見て多角形状の閉断面が複数連なった連続筒状構造を有する補強部材と、
    　前記補強部材に取り付けられ、前記補強部材の前記連続筒状構造の車体前後方向の変形を制御する変形制御部材と
    　を備える、車体構造。
  2. 　前記変形制御部材は、前記補強部材の車幅方向端部に取り付けられている、請求項１に記載の車体構造。
  3. 　前記車幅方向端部は、車幅方向外側端部である、請求項２に記載の車体構造。
  4. 　前記補強部材は、アルミニウム合金製または鋼鉄製の２枚以上の板材が貼り合わされて構成される、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車体構造。
  5. 　前記変形制御部材は、板状であり、前記補強部材の前記板材の間に挟まれた状態で前記板材に接合されており、車幅方向から見て波形に形成された波形部を有している、請求項４に記載の車体構造。
  6. 　前記波形部は、車幅方向から見た前記変形制御部材の線長を、直線状の場合に対して１．２倍以上に増加させている、請求項５に記載の車体構造。
  7. 　前記補強部材または前記変形制御部材は、車幅方向外側端部において前記サイドシルと接合されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車体構造。
  8. 　前記連続筒状構造は、車幅方向から見て単列で構成されている、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車体構造。
  9. 　前記閉断面は、六角形以上の多角形である、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車体構造。
  10. 　前記閉断面は、偶数角形である、請求項９に記載の車体構造。
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