JP4293144B2 - 車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリーの搭載構造を改善した車体構造に関する。

自動車（車両）では、エンジンを始動させるなどのためにバッテリーが搭載されている。一般には、バッテリーは、車体前後方向に延設され、車室の内外を仕切るパネル部材（車室前後方向を区画する部材）前方へ張り出すサイドメンバの途中に設置されている（特許文献１などを参照）。
特開平１１−３４８６８９号公報

ところで、通常、自動車の車体は、パネル部材前方へ張り出すサイドメンバのフレーム部分を座屈変形可能な部分とし、同構造にて、パネル部材の前方にクラッシュブルゾーンを形成することが行なわれている。これにより、車体前部から所定値以上の衝撃荷重が加わると、ダッシュパネルの前方のフレーム部分が座屈変形し、加わる衝撃エネルギーを吸収して、車室内の乗員を衝撃から保護するようにしてある。

ところが、一般のバッテリーの搭載は、クラッシャブルゾーンの途中にバッテリーが配置される結果となるので、衝突時、クラッシャブルゾーンの変形量（衝撃エネルギーを吸収するための変形量）が、バッテリーの影響を受けて、十分に確保されないおそれがある。

そこで、自動車では、その対応として、クラッシャブルゾーンの長さを増加させて、衝撃吸収性能を補うことが行なわれている。しかし、これは、車体フロント部に制約を与え、デザインの自由度が損なわれてしまう問題になっている。

本発明の目的は、衝突時、バッテリーに影響されずに、パネル部材前方のクラッシャブルゾーンを十分に変形可能とした車体構造を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、バッテリーを、クラッシャブルゾーンから外れた一対のストラットハウスの間に配置し、バッテリーがストラットハウスと車幅方向に並ぶようにした。さらに前記バッテリーは、一対のサイドメンバの間に亘って車幅方向に延びたクロスメンバに搭載され、サイドメンバから離れた状態で、クロスメンバに支持されている。

これにより、クラッシャブルゾーンは、バッテリーの搭載に影響されずに、十分なエネルギー吸収をもたらす変形量が確保し得る。

請求項２に記載の発明は、上記目的に加え、さらに併せて衝突時におけるバッテリーの破損や脱落が回避されるよう、バッテリーは、パネル部材とクラッシャブルゾーンとの間に有する非クラッシャブルゾーン内に収められて、パネル部材の直前方の位置に据え付けた。

請求項３に記載の発明は、上記目的に加え、さらにバッテリーで良好な操縦安定性がもたらせられるよう、バッテリーが、車体に取り付く車輪の軸心を延長した軸線付近に配置されて、パネル部材の直前方の位置に据え付けられるようにした。

請求項４に記載の発明は、上記目的加え、さらにバッテリーの搭載を活用して、車体の剛性強度を高めるために、バッテリーは、車幅方向へ延びるとともに車体の骨格部材をなすクロスメンバに支持されて、パネル部材の直前方の位置に据え付けられるようにした。

請求項１に記載の発明によれば、バッテリーが、クラッシャブルゾーンにおける変形に影響を与えずにすむので、衝突時、クラッシャブルゾーンでは、十分なエネルギー吸収をもたらす変形量を確保することができる。

それ故、別途、クラッシャブルゾーンを増加させずに、十分なエネルギー吸収性能を確保することができ、車体フロント部におけるデザインの自由度の向上を図ることができる。

請求項２に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、さらにバッテリーがパネル部材直前の非クラッシャブルゾーン内に収めてあるので、衝突時、バッテリーの破損や脱落が回避できる。

請求項３に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、さらにバッテリーの重量の大部分が車輪に直に加わるので、優れた操縦安定性がもたらせられる。

請求項４に記載の発明によれば、さらに上記効果に加え、クロスメンバは、バッテリーの支持だけでなく、車体の剛性強度の向上を図ることができる。

［一実施形態］
以下、本発明を図１〜図３に示す一実施形態にもとづいて説明する。

図１は、車両、例えばＲＲ式（リヤエンジン、リヤドライブ）の乗用車（自動車）の車体の前部側を示し、図２は同じく同部分の平面図を示している。

図１および図２を参照して車体の構造を説明すると、同図中１は、車幅方向両側に配設された一対のサイドメンバ（車体の骨格を形成する部材）である。サイドメンバ１は、筒状（閉断面）をなして、車体前後方向に延びている。このサイドメンバ１間には、フロア面を形成するフロアパネル部材２が敷設されている。このフロアパネル部材２の前端部には、フロア面から立ち上がるダッシュパネル部材３（本願のパネル部材に相当）が設けられている。このダッシュパネル部材３には、ブレーキ操作力を増加する装置、例えば倍力装置４や各種ペダル機器（図示しない）やステアリング機器（図示しない）が組み込まれる。またフロアパネル部材２の後端部には、車体後方の荷室の続くリヤパネル部材（いずれも図示しない）が設けられていて、ダッシュパネル部材３から後側の領域に、乗員が収容可能な車室内６を形成する。

また車室内６の前部（車体前後方向）を区画するダッシュパネル部材３からは、サイドメンバ１の各前部が、前方へ張り出している。これら張り出したフレーム部分１ａの各端部間には、フロントエンドを形成するクロスメンバ７（図２に図示）が結合してある。これら前方に張り出したフレーム部分１ａを用いて、ダッシュパネル部材３の前方（車室外側）の部位、すなわち車体のフロント部分１６に、クラッシャブルゾーン８を形成している。すなわち、フレーム部分１ａは、いずれも衝突などで、車体前部（フロントエンドのクロスメンバ７：車体端部）から所定値以上の衝撃荷重が加わると、座屈変形が生じる構造となっている。つまり、フレーム部分１ａに座屈変形が生じると、加わる衝撃エネルギーを吸収して、加わる衝撃から、車室内６に居る乗員が保護されるようにしてある。この衝撃を吸収する変形可能領域をクラッシャブルゾーン８という。

またフレーム部分１ａの根元部となる、ダッシュパネル部材３から前方直前の各フレーム部位には、サスペンション支持用の一対の台座部材、例えばストラットハウス９が取着されている。ストラットハウス９は、いずれもタワー状に形成されている。そして、各ストラットハウス９に、サスペンション装置、例えばストラット式のサスペンション装置（図示しない）を介して、車輪、ここでは前輪１０（操舵輪）が支持される。またこれらストラットハウス９の剛性強度から、ダッシュパネル部材３の直前（車室外側近傍）の部位、具体的にはストラットハウス９を挟んだダッシュパネル部材３とクラッシャブルゾーン８の後端との間に、座屈変形が発生しにくい部分、すなわち非クラッシャブルゾーン１１を有してある。

一方、１５は、エンジンの始動などで用いられる自動車用のバッテリーを示す。このバッテリー１５が、ダッシュパネル部材３の前方（車室外側）のフロント部分１６のうち、クラッシャブルゾーン８からずれた地点、すなわち最もダッシュパネル部材３寄り（車室外）の地点に配設してある。これで、バッテリー１５は、ダッシュパネル部材３の直前（車室外側近傍）の位置に配置させてある。さらに述べると、バッテリー１５は、倍力装置４と並んで、各ストラットハウス９間で挟まれるスペース内に横向きに収めてある。この地点は、前輪１０の軸心を延長した軸線Ｓの付近となっている。

バッテリー１５は、この軸線付近にならって車幅方向に延びる艤装機器用クロスメンバ１７に搭載されている。なお、１８は、バッテリー１５をクロスメンバ１７に保持させるホルダー部材を示す。このサイドメンバ１間に沿うクロスメンバ１７の各端部は、それぞれサイドメンバ１に結合されている。つまり、同クロスメンバ１７は、バッテリー１５をダッシュパネル部材３の直前（車室外側近傍）の地点で支持するだけでなく、車体の骨格部材をなす構造にもしてある。

なお、フロント部分１６には、バッテリー１５の他、ラジエータやスペアタイヤ（図示しない）などしか搭載されない構造となっている。

但し、図１および図２において、１９は、ストラットハウス９に形成されたホイールハウスインナ部材を示す。

こうした車体構造により、衝撃の吸収の際、クラッシャブルゾーン８を十分に活用した衝撃吸収が行なわれる。

すなわち、今、例えば衝突（車体前部）により、図２に示されるように所定値以上の衝撃荷重Ｆが、車体前部（車体端部）のクロスメンバ７から、それぞれフレーム部分１ａへ入力されたとする。すると、図３に示されるようにクラッシャブルゾーン８を形成するフレーム部分１ａは、その荷重Ｆに耐え切れなくなり、４面の壁部が波形状に押し潰される。これにより、フロント部分１６におけるクラッシャブルゾーン８は圧潰され（座屈変形）、加わる衝撃エネルギーを吸収する。

このとき、バッテリー１５は、クラッシャブルゾーン８の途中ではなく、ダッシュパネル部材３の直前（車室外側近傍）の地点といった、クラッシャブルゾーン８から外れた地点に据え付けてあるから、クラッシャブルゾーン８は、バッテリー１５に影響されず、ストラットハウス９まで十分に変形できる状態が確保される。図３中のＬは、クラッシャブルゾーン８で確保される最大変形量を示す。

それ故、フロント部分１６において、別途、クラッシャブルゾーン８を増加する手法を用いずに、十分なるエネルギー吸収性能が確保できる。したがって、フロント部分１６におけるデザインの自由度の向上を図ることができる。特にバッテリー１５は、クラッシャブルゾーン８の後端に形成される非クラッシャブルゾーン１１内に収まるように配置してあるので、クロスメンバ７による挟み付けを要因としたバッテリー１５の破損や脱落も防げる。

しかも、バッテリー１５は、前輪１０の軸線付近に配置してあるので、前輪１０には、バッテリー１５の大部分の荷重が、直接、加わり、操縦安定性も併せて向上する。

そのうえ、バッテリー１５の据え付けには、車体の骨格部材をなすクロスメンバ１７に設置する構造を採用したので、バッテリー１５の支持だけでなく、併せて車体の剛性強度の向上が図れる利点もある。

なお、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施しても構わない。例えば一実施形態は、リヤエンジンリヤドライブの自動車を例に挙げたが、これに限らず、他のエンジン搭載タイプ、ドライブタイプの自動車に本発明を適用しても構わない。

本発明の一実施形態の要部となる車体構造の前部側を示す斜視図。 同じく平面図。 衝突時におけるダッシュパネル前方の状態を説明するための平面図。

符号の説明

１ａ…フレーム部分、２…フロアパネル部材、３…ダッシュパネル部材（車室内外を区画するパネル部材）、８…クラッシャブルゾーン、９…ストラットハウス、１０…前輪（車輪）、１１…非クラッシャブルゾーン、１５…バッテリー、１７…クロスメンバ。

Claims (4)

1. 車室の内外を区画するパネル部材と、
   前記パネル部材よりも前方に延びたフレーム部分をそれぞれ有するとともに、車幅方向に分かれて配設され、前記パネル部材の前方に、衝突時に車体端部から加わる衝突エネルギーを吸収するクラッシュブルゾーンを形成する一対のサイドメンバと、
   前記パネル部材の前方直前となる前記一対のサイドメンバのフレーム部分の根元部にそれぞれ取着され、車幅方向に分かれて配設された一対のストラットハウスと、
   前記一対のストラットハウスと車幅方向に並ぶ領域に配置され、前記一対のサイドメンバの間に亘って車幅方向に延びたクロスメンバと、
   車体に据え付けられるバッテリーと、を有し、
   前記バッテリーは、前記クラッシャブルゾーンから外れた前記一対のストラットハウスの間に配置され、前記ストラットハウスと車幅方向に並ぶとともに、当該バッテリーは、前記クロスメンバに搭載され、前記一対のサイドメンバから離れた状態で、前記クロスメンバに支持されていることを特徴とする車体構造。
2. 前記パネル部材と前記クラッシャブルゾーンとの間に、非クラッシャブルゾーンを有し、
   前記バッテリーは、前記非クラッシャブルゾーン内に収められることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記バッテリーは、車体に取り付く車輪の軸心を延長した軸線付近に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車体構造。
4. 前記クロスメンバは、車体の骨格部材の一部をなすことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の車体構造。

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