JP7197254B2 - 車両構造 - Google Patents
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Description
本発明は、車室内にバッテリなどの充電装置を搭載するのに好適な車両構造に関する。
この種の車両構造の具体例として、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は、バッテリを車室内に搭載するための構造であり、バッテリの前部を取付けるためのブラケットが、車室のフロア部上に設けられている。ただし、前記ブラケットが設けられる箇所は、フロア下メンバ(同文献では、フロアアンダリインフォース)の上側にオーバラップする位置とされている。前記フロア下メンバは、車室のフロア部の下面側に位置して車両前後方向に延びる部材である。
このような構成によれば、ブラケットの建付け剛性を高めることが可能である。
同文献に記載の車両構造は、バッテリを車室内に搭載するための構造であり、バッテリの前部を取付けるためのブラケットが、車室のフロア部上に設けられている。ただし、前記ブラケットが設けられる箇所は、フロア下メンバ(同文献では、フロアアンダリインフォース)の上側にオーバラップする位置とされている。前記フロア下メンバは、車室のフロア部の下面側に位置して車両前後方向に延びる部材である。
このような構成によれば、ブラケットの建付け剛性を高めることが可能である。
しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき余地があった。
すなわち、バッテリを車室内に搭載する場合、このバッテリの保持剛性をできる限り高くし、バッテリの取付け状態の安定化、信頼性の確保を図ることが要望される。バッテリが比較的大きなサイズである場合には、その重量は相当に大きくなるため、前記した要望は一層顕著となる。また、車両の前突が発生し、車両前方側から車両に大きな荷重入力があった場合、バッテリの前部の取付け箇所に前記荷重の一部が入力する可能性があることは否めず、このような場合においてもバッテリの固定状態が適切に維持されることが望まれる。前記従来技術においては、フロア下メンバを利用することにより、バッテリ用のブラケットの建付け剛性を高めているものの、前記した事情を考慮すると、前記ブラケットの建付け剛性は十分であるとは言い難く、未だ改善すべき余地がある。
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、バッテリなどの充電装置を車室内に搭載する場合、この充電装置の保持剛性を高くし、取付け状態の安定化、信頼性の確保を図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。
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。
本発明により提供される車両構造は、車室のフロア部上に搭載された充電装置と、前記フロア部の車幅方向両端側に位置して車両前後方向に延びる左右一対のロッカの相互間に橋渡し接続されており、かつ前記充電装置の車両前方側に位置して車幅方向に延びるフロアクロスメンバと、このフロアクロスメンバの車両前方側に位置するように前記フロア部の前寄り領域に設けられて車両前後方向に延び、かつ上方に膨出した形態のフロアトンネル部と、を備えており、前記フロアトンネル部の後端部と前記フロアクロスメンバとは、車両前後方向において互いに接近離間した配置に設定されていることを特徴としている。
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。
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。
図1に示す車両構造Aは、車室のフロア部3、このフロア部3の上面側に溶接(接合)された第1および第2のフロアクロスメンバ1,2、フロア部3の下面側に溶接された左右一対のサイドメンバ4、左右一対のインナメンバ5(5A,5B)、ならびに車室内搭載物の一例としてのバッテリ6を取付けるための左右一対のブラケット7(7A,7B)を備えている。
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。
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。
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は、左右一対のロッカ8が接合されている。これら一対のロッカ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。
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ており、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3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、下側の左右一対のフランジ部10,20がフロア部3の上面部に対面接触した状態で溶接されている。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にバッテリ6が配設される。
第1のフロアクロスメンバ1は、後述するように、ブラケット7の建付け剛性を高めるのに直接的に利用されており、本発明でいう「フロアクロスメンバ」の一例に相当している。本実施形態における第2のフロアクロスメンバ2は、本発明でいう「フロアクロスメンバ」には該当しない。
第1のフロアクロスメンバ1は、後述するように、ブラケット7の建付け剛性を高めるのに直接的に利用されており、本発明でいう「フロアクロスメンバ」の一例に相当している。本実施形態における第2のフロアクロスメンバ2は、本発明でいう「フロアクロスメンバ」には該当しない。
一対のインナメンバ5(5A,5B)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、フロア部3の車両前後方向の略全長域にわたって設けられている。このインナメンバ5は、図2(b)および図4によく表れているように、断面ハット状部材を用いて構成されている。ただし、その向きは第1および第2のフロアクロスメンバ1,2とは異なり、上側の左右一対のフランジ部50がフロア部3の下面部に対面接触した状態でフロア部3に溶接されている。
一対のサイドメンバ4は、一対のインナメンバ5よりも車幅両外方側に位置して車両前後方向に延びており、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ている。このサイドメンバ4も、インナメンバ5と同様に、断面ハット状部材を用いて構成されており、上側の左右一対のフランジ部40がフロア部3の下面部に対面接触した状態でフロア部3に溶接されている。
サイドメンバ4およびインナメンバ5は、ともにフロア部3の下面側に位置して車両前後方向に延びる部材であるが、本実施形態においては、後述するように、それらのうち、インナメンバ5がブラケット7の建付け剛性を高めるのに直接的に利用されており、「フロア下メンバ」の一例に相当している。
本実施形態の車両構造Aにおいては、インナメンバ5と第1のフロアクロスメンバ1とが平面視において交差し、かつフロア部3を介して互いに接合(溶接)されている交差部C(Ca,Cb)が形成されている。
本実施形態の車両構造Aにおいては、インナメンバ5と第1のフロアクロスメンバ1とが平面視において交差し、かつフロア部3を介して互いに接合(溶接)されている交差部C(Ca,Cb)が形成されている。
車室内搭載物用のブラケット7(7A,7B)は、図2(b)によく表れているように、中央部が***した略水平なプレート状のベース部70と、その前部に連設された上向き起立状の起立壁部71とを有する金属板製であり、ベース部70には、スタッドボルトなどのボルト72が上向き状に突設されている。
一対のブラケット7は、これらの前部が交差部C(Ca,Cb)の上側に重なるようにして交差部C(Ca,Cb)に隣接した配置に設定された上で、第1のフロアクロスメンバ1、フロア部3、およびインナメンバ5に直接または間接的に溶接されている。溶接は、たとえばスポット溶接である。
より具体的には、一対のブラケット7A,7Bは、これらの起立壁部71が、第1のフロアクロスメンバ1の後側の側壁部11に対面接触して溶接部Wを介して接合されているとともに、ベース部70の前部は、第1のフロアクロスメンバ1の後側のフランジ部10の上側に重ねられて溶接部Wを介して接合され、ベース部70の前記前部よりも後方側部分は、フロア部3に溶接部Wを介して接合されている。
より具体的には、一対のブラケット7A,7Bは、これらの起立壁部71が、第1のフロアクロスメンバ1の後側の側壁部11に対面接触して溶接部Wを介して接合されているとともに、ベース部70の前部は、第1のフロアクロスメンバ1の後側のフランジ部10の上側に重ねられて溶接部Wを介して接合され、ベース部70の前記前部よりも後方側部分は、フロア部3に溶接部Wを介して接合されている。
ただし、一方のブラケット7Aは、車幅方向における片側の側縁部75aがインナメンバ5Aの片側のフランジ部50の上側に重なった配置とされている。このことにより、ブラケット7Aの側縁部75aとインナメンバ5Aのフランジ部50とは、フロア部3を挟んだ状態で溶接部Wによって間接的に接合されている。ブラケット7Aの取付け箇所においては、ベース部70の前部、第1のフロアクロスメンバ1のフランジ部10、フロア部3、およびインナメンバ5Aのフランジ部50の四者が重なった部分が形成されており、これら四者は、フロア部3を挟んだ状態で溶接部Waによって間接的に接合されている。
他方のブラケット7Bは、車幅方向の両側縁部75bがインナメンバ5Bの2つのフランジ部50の上側に重なった配置とされており、この点において一方のブラケット7Aとは相違している。ただし、これ以外は一方のブラケット7Aと同様であり、その詳細な説明は省略する(図面において、インナメンバ5A側と同様な部位には、インナメンバ5A側と同一の符号を付している)。
なお、ブラケット7Aは、インナメンバ5Aに対して車幅方向に位置ずれした配置であるのに対し、ブラケット7Bは、インナメンバ5Bに対して車幅方向に位置ずれしていない配置とされているが、これはバッテリ6の配置などの様々な仕様・バッテリ6の設置条件を考慮したものである。本実施形態とは異なり、ブラケット7A,7Bの双方をインナメンバ5に対して車幅方向に位置ずれさせた構成、あるいは位置ずれさせていない構成とすることも可能である。
なお、ブラケット7Aは、インナメンバ5Aに対して車幅方向に位置ずれした配置であるのに対し、ブラケット7Bは、インナメンバ5Bに対して車幅方向に位置ずれしていない配置とされているが、これはバッテリ6の配置などの様々な仕様・バッテリ6の設置条件を考慮したものである。本実施形態とは異なり、ブラケット7A,7Bの双方をインナメンバ5に対して車幅方向に位置ずれさせた構成、あるいは位置ずれさせていない構成とすることも可能である。
図3(a)に示すように、バッテリ6の前部および後部には、前側および後側の支持片
61,62が設けられており、前側の支持片61をブラケット7のボルト72およびこれに螺合するナット72aを用いて締結することにより、バッテリ6の前部の固定が図られている。後側の支持片62は、たとえば第2のフロアクロスメンバ2の上面部に設けられたネジ孔29およびこれに螺合するボルト69を利用して第2のフロアクロスメンバ2に締結されており、このことによりバッテリ6の後部の固定が図られている。
61,62が設けられており、前側の支持片61をブラケット7のボルト72およびこれに螺合するナット72aを用いて締結することにより、バッテリ6の前部の固定が図られている。後側の支持片62は、たとえば第2のフロアクロスメンバ2の上面部に設けられたネジ孔29およびこれに螺合するボルト69を利用して第2のフロアクロスメンバ2に締結されており、このことによりバッテリ6の後部の固定が図られている。
次に、前記した車両構造Aの作用について説明する。
まず、インナメンバ5は、フロア部3の略全長域にわたって車両前後方向に延びた剛性の高い部材であり、第1のフロアクロスメンバ1は、一対のロッカ8に橋渡し接続されて車幅方向に延びる剛性の高い部材である。とくに、インナメンバ5および第1のフロアクロスメンバ1は、ともに直線状に延びる部材であって、単一部材またはこれに近い構造とされるため、それらの剛性・機械的強度はより高いものとなる。このため、これらの交差部Cも、剛性が高い部分となっている。ブラケット7(7A,7B)は、そのような剛性の高い交差部C(Ca,Cb)に隣接し、また一部分が重なった配置に設けられた上で、これらと溶接されているため、このことにより各ブラケット7の建付け剛性をも高めることができる。
とくに、各ブラケット7の一部は、第1のフロアクロスメンバ1に直接溶接されているとともに、各ブラケット7の他の一部は、インナメンバ5のフランジ部50にフロア部3を介して溶接されていることに加え、各ブラケット7は、第1のフロアクロスメンバ1とインナメンバ5との双方に跨がった状態でそれらに対する接合が図られる。このため、ブラケット7の建付け剛性が一層高められる。また、各ブラケット7の前部、第1のフロアクロスメンバ1のフランジ部10、フロア部3、およびインナメンバ5のフランジ部50の四者が、互いに重ねられて、溶接部Waにより一体的に溶接されている部分も設けられているため、交差部Cに対する各ブラケット7の接合強度、ひいては建付け剛性をより高めることが可能である。
このようなことから、ブラケット7を利用したバッテリ6の取付け固定状態を頑強なものとし、バッテリ6の取付けの信頼性を高いものとすることが可能である。
ブラケット7の取付け箇所の近傍には、サイドメンバ4も存在するため、ブラケット7の建付け剛性をより高めることが可能である。
このようなことから、ブラケット7を利用したバッテリ6の取付け固定状態を頑強なものとし、バッテリ6の取付けの信頼性を高いものとすることが可能である。
ブラケット7の取付け箇所の近傍には、サイドメンバ4も存在するため、ブラケット7の建付け剛性をより高めることが可能である。
第1のフロアクロスメンバ1およびインナメンバ5は、多くの車両において元々具備されている車体構成部材であり、本実施形態においては、ブラケット7の取付けに際して、それらの部材1,5を有効に利用している。このため、その構成は合理的であり、ブラケット7の取付け箇所を補強するための専用の部材を別途用いる必要をなくすことが可能である。その結果、製造コストの上昇や車両重量の増加を適切に抑制することもできる。
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。
上述の実施形態においては、ブラケット7の前部が第1のフロアクロスメンバ1とインナメンバ5との交差部Cの上側に重なるように、交差部Cに隣接した配置とされているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ブラケット7の略全域が交差部Cの上側に重なった配置、あるいはブラケット7が交差部Cの上側に重なることなく交差部Cに隣接した配置とすることも可能である。
「フロア下メンバ」は、インナメンバ5に限定されず、たとえばサイドメンバ4とすることもできる。
本発明でいう「フロアクロスメンバ」は、第1のフロアクロスメンバ1に限定されず、
たとえば第2のフロアクロスメンバとすることも可能である。
フロア下メンバおよびフロアクロスメンバとしては、断面ハット状とは異なる断面形状のものを用いることもできる。
本発明でいう「充電装置」は、バッテリに限定されず、たとえばキャパシタを含む。
上述の実施形態においては、ブラケット7にボルト72が具備されているが、これに限定されない。ボルト72に代えて、または加えて、たとえばナットなどの他のネジ部材、あるいはネジ孔が具備された構成とすることもできる。
本発明でいう「フロアクロスメンバ」は、第1のフロアクロスメンバ1に限定されず、
たとえば第2のフロアクロスメンバとすることも可能である。
フロア下メンバおよびフロアクロスメンバとしては、断面ハット状とは異なる断面形状のものを用いることもできる。
本発明でいう「充電装置」は、バッテリに限定されず、たとえばキャパシタを含む。
上述の実施形態においては、ブラケット7にボルト72が具備されているが、これに限定されない。ボルト72に代えて、または加えて、たとえばナットなどの他のネジ部材、あるいはネジ孔が具備された構成とすることもできる。
A 車両構造
C(Ca,Cb) 交差部
1 第1のフロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)
3 フロア部
30 フロアトンネル部
4 サイドメンバ
5(5A,5B) インナメンバ
6 バッテリ(充電装置)
7(7A,7B) 車室内搭載物用のブラケット
8 ロッカ
C(Ca,Cb) 交差部
1 第1のフロアクロスメンバ(フロアクロスメンバ)
3 フロア部
30 フロアトンネル部
4 サイドメンバ
5(5A,5B) インナメンバ
6 バッテリ(充電装置)
7(7A,7B) 車室内搭載物用のブラケット
8 ロッカ
Claims (1)
- 車室のフロア部上に搭載された充電装置と、
前記フロア部の車幅方向両端側に位置して車両前後方向に延びる左右一対のロッカの相互間に橋渡し接続されており、かつ前記充電装置の車両前方側に位置して車幅方向に延びるフロアクロスメンバと、
このフロアクロスメンバの車両前方側に位置するように前記フロア部の前寄り領域に設けられて車両前後方向に延び、かつ上方に膨出した形態のフロアトンネル部と、
を備えており、
前記フロアトンネル部の後端部と前記フロアクロスメンバとは、車両前後方向において互いに接近離間した配置に設定されていることを特徴とする、車両構造。
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