JP-2026076839-A - 車両骨格構造

Abstract

【課題】クロスメンバが配置されていない位置に衝突荷重が入力された場合であっても、骨格部材が局所的に変形するのをできる車両骨格構造を得る。 【解決手段】車両骨格構造は、車両幅方向端部に設けられて車両前後方向に延在する中空状の本体部４０と、本体部４０の内部に設けられて本体部の内部空間を上下に区画する区画部５０、５２と、備えた骨格部材１２を有し、骨格部材１２における区画部５０、５２は、本体部４０の車両幅方向外側に位置する外壁と車両幅方向内側に位置する内壁とを車両幅方向に連結すると共に、車両幅方向外側よりも車両幅方向内側の方が車両上下方向の肉厚が厚く形成されている。 【選択図】図２

Inventors

• 本居 大輔

Assignees

• トヨタ自動車株式会社

Dates

Publication Date

20260512

Application Date

20241024

Claims (5)

1. 車両幅方向端部に設けられて車両前後方向に延在する中空状の本体部と、 前記本体部の内部に設けられて前記本体部の内部空間を上下に区画する区画部と、 備えた骨格部材を有し、 前記骨格部材における前記区画部は、前記本体部の車両幅方向外側に位置する外壁と車両幅方向内側に位置する内壁とを車両幅方向に連結すると共に、車両幅方向外側よりも車両幅方向内側の方が車両上下方向の肉厚が厚く形成されている、車両骨格構造。
2. 前記区画部は、前記本体部の上部に配置された上側区画壁と、前記本体部の下部に配置された下側区画壁とを含んで構成されており、 前記上側区画壁及び前記下側区画壁は、車両幅方向中央部よりも車両幅方向外側に肉厚が変化する変化部が設けられており、 前記上側区画壁の前記変化部と、前記下側区画壁の前記変化部とが車両上下方向に延在する縦連結壁によって連結されている、請求項１に記載の車両骨格構造。
3. 前記骨格部材は、車両の車両幅方向両側に設けられており、 一方の前記骨格部材と他方の前記骨格部材とが車両幅方向に延在するクロスメンバによって連結されており、 前記クロスメンバの稜線は、前記上側区画壁と同じ高さに設けられている、請求項２に記載の車両骨格構造。
4. 前記クロスメンバの下端は、バッテリを収容するバッテリケースに取付けられており、 前記クロスメンバの下端と前記下側区画壁とが同じ高さに配置されている、請求項３に記載の車両骨格構造。
5. 前記骨格部材には、前記バッテリケースが締結される締結孔が形成されており、 前記締結孔は、前記縦連結壁よりも車両幅方向内側に設けられている、請求項４に記載の車両骨格構造。

Description

本発明は、車両骨格構造に関する。 特許文献１には、車両の骨格フレームを構成するサイドシルを備えた骨格フレームの補強構造が開示されている。具体的には、特許文献１に記載されたサイドシル（骨格部材）は、中空のアウタ材と、アウタ材の内部に配置されたリインフォースメントとを備えており、リインフォースメントの外側よりも内側の剛性を高くすることで、サイドシルの補強効果を高めている。 特開２００６－１６８５９４号公報 第１実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両の骨格を示す概略平面図である。図１の２－２線で切断した状態を拡大して示す拡大断面図である。図２のロッカを拡大して示す要部拡大断面図である。 実施形態に係る車両骨格構造について、図面を参照して説明する。 図１は、実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両１０の骨格を示す概略平面図である。なお、図中の矢印ＦＲ、矢印ＵＰ及び矢印ＲＨはそれぞれ、車両１０における車両前方向、車両上方向及び車両右方向を示している。以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、車両左右方向（幅方向）の左右をそれぞれ示すものとする。 図１に示されるように、本実施形態の車両１０は、左右一対の骨格部材としてのロッカ１２を備えている。ロッカ１２は、車両１０の車両幅方向両側に設けられており、それぞれ車両前後方向に延在している。 左右のロッカ１２の間には、バッテリケース１４が配置されている。バッテリケース１４は、内部に収容されたバッテリＢＴ（図２参照）を保護するケースである。バッテリケース１４の詳細については後述する。 バッテリケース１４の上面には、クロスメンバ１６が設けられている。本実施形態では一例として、前後に２つのクロスメンバ１６が配置されており、それぞれ車両幅方向に延在している。クロスメンバ１６には、運転席及び助手席などを構成する図示しないシートが取付けられる。 図２は、図１の２－２線で切断した状態を拡大して示す拡大断面図である。この図２に示されるように、バッテリケース１４は、車両１０の床下に配置されており、ケースロア２０とケースアッパ２２とを含んで構成されている。 ケースロア２０は、車両前後方向から見た断面が車両上方側に開放された断面略ハット状に形成されており、ケースロア２０の車両幅方向両端部にはロア側フランジ２０Ａが形成されている。また、ケースアッパ２２は、車両前後方向から見た断面が車両下方側に開放された断面略ハット状に形成されており、ケースアッパ２２の車両幅方向両端部にはアッパ側フランジ２２Ａが形成されている。そして、ロア側フランジ２０Ａとアッパ側フランジ２２Ａとが重ね合わされた状態でボルト２４によって締結されている。ボルト２４は、ロッカ１２を構成する第１エネルギー吸収部材３６に設けられたナット２６に螺合されている。 バッテリケース１４にはバッテリＢＴが収容されている。バッテリＢＴは、図示しないモータなどの車両１０の駆動源に電力を供給可能に構成されている。 バッテリケース１４のケースアッパ２２の上方には、クロスメンバ１６が設けられている。クロスメンバ１６は、車両幅方向から見た断面が車両下方側に開放された断面略ハット状に形成されており、クロスメンバ１６の前後端部にはそれぞれフランジ１６Ａが形成されている。 クロスメンバ１６のフランジ１６Ａは、バッテリケース１４のケースアッパ２２に重ね合わされており、スタッドボルト２８とナット３０によってバッテリケース１４に締結されている。クロスメンバ１６とバッテリケース１４との締結箇所は特に限定しないが、例えば、車両幅方向に沿って等間隔に４カ所で締結されている。 次に、本発明の要部であるロッカ１２の詳細について説明する。 ロッカ１２は、主として、第１エネルギー吸収部材３６と第２エネルギー吸収部材３８とを含んで構成されている。また、ロッカ１２は、外殻となる図示しないロッカインナパネル及びロッカアウタパネルを含んで構成されており、ロッカインナパネルとロッカアウタパネルとで構成された閉断面内に第１エネルギー吸収部材３６及び第２エネルギー吸収部材３８が配置されている。 第１エネルギー吸収部材３６は、ロッカ１２の車両幅方向内側に配置されており、中空状の本体部４０を備えている。そして、本体部４０とクロスメンバ１６とがブラケット４４を介して締結されている。図示はしないが、他方のロッカも同様にブラケットを介してクロスメンバ１６と締結されているため、一方のロッカ１２と他方のロッカとがクロスメンバによって連結されている。 本実施形態のブラケット４４は、車両前後方向から見て略クランク状に形成されており、ブラケット４４の車両幅方向内側がクロスメンバ１６の上面に重ね合わされた状態で図示しない締結手段によって締結されている。また、ブラケット４４の車両幅方向外側は、本体部４０の上面に重ね合わされた状態でボルト４６によって締結されている。 図３は、図２のロッカを拡大して示す要部拡大断面図である。図３に示されるように、本体部４０の上面は、車両幅方向外側から車両幅方向内側へ向かって下方に傾斜した傾斜壁４０Ａとなっている。 また、本体部４０の車両幅方向内側の側壁には段差部４０Ｂが形成されており、段差部４０Ｂよりも上部側が下部側よりも車両幅方向内側に位置している。換言すれば、本体部４０の車両幅方向内側の側壁は、下部が切欠かれた形状に形成されている。 本体部４０の内部には、上側区画壁５０、下側区画壁５２、外側縦連結壁５４及び内側縦連結壁５６が設けられている。そして、上側区画壁５０と下側区画壁５２とを含んで本発明の区画部が構成されている。 上側区画壁５０は、本体部４０の上部に配置されており、車両幅方向に延在して本体部４０の車両幅方向外側に位置する外壁と車両幅方向内側に位置する内壁とを車両幅方向に連結している。そして、上側区画壁５０によって本体部４０の内部空間が上下に区画されている。下側区画壁５２は、上側区画壁５０よりも下方に配置されており、車両幅方向に延在している。そして、下側区画壁５２によって本体部４０の内部空間が上下に区画されている。 ここで、上側区画壁５０は、車両幅方向外側よりも車両幅方向内側の方が車両上下方向の肉厚が厚く形成されている。具体的には、上側区画壁５０において車両幅方向中央部よりも車両幅方向外側には、肉厚が変化する上側変化部５０Ａが形成されている。本実施形態では一例として、上側変化部５０Ａを境界にして、上側区画壁５０の右側の肉厚が左側の肉厚の３分の１以下の厚みに設定されている。 上側区画壁５０と同様に、下側区画壁５２は、車両幅方向外側よりも車両幅方向内側の方が車両上下方向の肉厚が厚く形成されている。具体的には、下側区画壁５２において車両幅方向中央部よりも車両幅方向外側には、肉厚が変化する下側変化部５２Ａが形成されている。本実施形態では一例として、下側変化部５２Ａを境界にして、下側区画壁５２の右側の肉厚が左側の肉厚の３分の１以下の厚みに設定されている。また、本実施形態では、上側変化部５０Ａと下側変化部５２Ａとが車両上下方向から見て重なる位置に形成されている。 上側変化部５０Ａと下側変化部５２Ａとが外側縦連結壁５４によって車両上下方向に連結されている。外側縦連結壁５４は、略垂直に延在しており、外側縦連結壁５４の肉厚は、上側区画壁５０における肉薄部よりも厚く、肉厚部よりも薄く形成されている。 外側縦連結壁５４よりも車両幅方向内側には、内側縦連結壁５６が設けられている。内側縦連結壁５６は、外側縦連結壁５４と略平行に車両上下方向に延在しており、外側縦連結壁５４と同程度の厚みとなっている。そして、内側縦連結壁５６によって、上側区画壁５０と下側区画壁５２と外側縦連結壁５４と本体部４０とで囲まれた空間を左右に二等分している。 このように、本体部４０の上部には、本体部４０と上側区画壁５０とで囲まれた空間が設けられており、本体部４０の下部には、本体部４０と下側区画壁５２とで囲まれた空間が設けられている。また、本体部４０の右部には、本体部４０と上側区画壁５０と下側区画壁５２とで囲まれた空間が設けられている。 本体部４０よりも車両幅方向外側には、閉断面構造の第２エネルギー吸収部材３８が設けられている。第２エネルギー吸収部材３８は、中空の本体部３８Ａと、この本体部３８Ａの内部空間を上下に区画すると共に車両幅方向中央部が上方又は下方へ湾曲した上下仕切壁３８Ｂとを備えている。本実施形態では一例として、上下仕切壁３８Ｂは、第２エネルギー吸収部材３８の上下方向中央部分に設けられており、車両幅方向中央部が上方へ湾曲している。 ここで、第２エネルギー吸収部材３８の上壁は、車両幅方向から見て第１エネルギー吸収部材３６の上側区画壁５０と重なる位置に配置されており、第２エネルギー吸収部材３８の下壁は、車両幅方向から見て第１エネルギー吸収部材３６の下側区画壁５２と重なる位置に配置されている。 図２に示されるように、クロスメンバ１６における上側の稜線と、第１エネルギー吸収部材３６の上側区画壁５０とが同じ高さに設けられている。換言すれば、車両幅方向から見てクロスメンバ１６の稜線と上側区画壁５０とが重なる位置に設けられている。ここでいうクロスメンバ１６の稜線とは、クロスメンバ１６の上面と前面との間の部分、及びクロスメンバ１６の上面と後面との間の部分を指す。 また、クロスメンバ１６の下端のフランジ１６Ａの位置と第１エネルギー吸収部材３６の下側区画壁５２とが同じ高さに配置されている。換言すれば、車両幅方向から見てクロスメンバ１６の下端と下側区画壁５２とが重なる位置に設けられている。 さらに、バッテリケース１４と第１エネルギー吸収部材３６との締結部の中心線ＣＬに対して、外側縦連結壁５４が車両幅方向外側に設けられている。換言すれば、バッテリケース１４とロッカ１２とを締結するための締結孔が外側縦連結壁５４よりも車両幅方向内側に設けられている。 （作用） 次に、本実施形態に係る車両骨格構造の作用を説明する。 本実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両１０では、中空状の本体部４０と区画部（上側区画壁５０、下側区画壁５２）とを備えたロッカ１２を有しており、本体部４０は、車両幅方向端部に設けられて車両前後方向に延在している。また、区画部である上側区画壁５０及び下側区画壁５２は、本体部４０の内部に設けられており、この上側区画壁５０及び下側区画壁５２によって本体部４０の内部空間が上下に区画されている。ここで、上側区画壁５０は、本体部４０の車両幅方向外側に位置する外壁と車両幅方向内側に位置する内壁とを車両幅方向に連結している。これにより、車両１０の側面衝突時に外壁に入力された衝突荷重が上側区画壁５０を介して内壁へ伝達される。同様に、下側区画壁５２は、本体部４０の車両幅方向外側に位置する外壁と車両幅方向内側に位置する内壁とを車両幅方向に連結している。これにより、車両１０の側面衝突時に外壁に入力された衝突荷重が下側区画壁５２を介して内壁へ伝達される。 また、上側区画壁５０及び下側区画壁５２は、車両幅方向外側よりも車両幅方向内側の方が車両上下方向の肉厚が厚く形成されているため、相対的に肉厚が薄い車両幅方向外側が潰れて衝突エネルギーを吸収できる。一方、上側区画壁５０及び下側区画壁５２において肉厚の厚い車両幅方向内側の部分は、潰れずに曲げ変更することで、ロッカ１２が局所的に変形するのを抑制できる。 さらに、本実施形態では、図３に示されるように、上側区画壁５０には、車両幅方向中央部よりも車両幅方向外側に肉厚が変化する上側変化部５０Ａが設けられており、下側区画壁５２には、車両幅方向中央部よりも車両幅方向外側に肉厚が変化する下側変化部５２Ａが設けられている。そして、上側変化部５０Ａと、下側変化部５２Ａとが車両上下方向に延