JP4479299B2 - Lower body structure - Google Patents
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Description
本発明は、自動車等の車両における車体下部構造に関し、さらに詳しくは、燃料電池車両におけるフロア下の構造に関する。 The present invention relates to a lower body structure in a vehicle such as an automobile, and more particularly to a structure under a floor in a fuel cell vehicle.
従来、燃料電池車や電気自動車等の車両の床下には、車両前後方向に延びるサイドメンバ及びこのサイドメンバ同士を左右に連結する複数のクロスメンバが設けられ、また、重量が大きい駆動モータや強電ユニット及び燃料電池スタック等がモータルーム又は座席下方の床下に配設されている(例えば、特許文献1,2参照)。
しかしながら、前記従来例では、駆動モータなどの重量物が配設されるモータルームと乗員室との境界部分には、車両走行時にねじれ変形が生じやすいという問題があった。 However, the conventional example has a problem in that twisting deformation is likely to occur at the boundary between the motor room and the passenger compartment where a heavy object such as a drive motor is disposed, during traveling of the vehicle.
そこで、本発明は、床下に重量物を搭載した車両においても、車体のねじれ剛性を高く維持することができる車体下部構造を提供することを目的としている。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a vehicle body lower structure that can maintain a high torsional rigidity of a vehicle body even in a vehicle in which a heavy object is mounted under the floor.
前記目的を達成するために、本発明に係る車体下部構造は、車両前部に、車両を走行させる駆動手段を有する駆動室を配設し、該駆動室の後部に、床下に重量物を搭載した乗員室を配設し、この乗員室の床下の前端に車幅方向に沿ってガードバーを延設した車体下部構造であって、車両の左右両側に車両前後方向に沿って、前記駆動室から乗員室にかけて左右一対のサイドメンバを延設し、前記ガードバーの両端部をこれら左右のサイドメンバに取り付けることによって、ガードバーでサイドメンバ同士を橋渡し、前記ガードバーの前方にサスペンションメンバを設け、前記重量物の前端部を車幅方向に沿って形成し、ガードバーから車両後方に向けて取付部を延設し、この取付部を前記重量物の前端部に固定することによって、車両上下方向から見たときに、取付部を、ガードバー及び重量物の前端部の双方に対して直交させると共に、前記サスペンションメンバの後端部とガードバーの両端部とを、前記サスペンションメンバと車体を固定している取付ブラケットを介して連結したことを特徴としている。 To achieve the above object, a vehicle body lower structure according to the present invention, the vehicle front, is disposed a drive chamber having a driving means for driving the vehicle, to the rear of the drive chamber, equipped with a heavy under the floor A vehicle body lower structure in which a guard bar is extended along the vehicle width direction at the front end under the floor of the passenger room, and extends from the drive chamber along the vehicle longitudinal direction on both left and right sides of the vehicle. A pair of left and right side members are extended over the passenger compartment, and both end portions of the guard bar are attached to the left and right side members, so that the side members are bridged by the guard bar, a suspension member is provided in front of the guard bar, The front end of the vehicle is formed along the vehicle width direction, the mounting portion extends from the guard bar toward the rear of the vehicle, and the mounting portion is fixed to the front end of the heavy object. When viewed from above, the mounting portion is orthogonal to both the guard bar and the front end portion of the heavy object, and the suspension member and the vehicle body are fixed to the rear end portion of the suspension member and both end portions of the guard bar. It is characterized by being connected via a mounting bracket .
本発明に係る車体下部構造によれば、駆動室と乗員室との境界部にガードバーを車幅方向に沿って配置しているため、車両走行時における車体のねじれ剛性を向上させることができる。即ち、駆動室には、駆動モータや強電ユニットなどの重量物である駆動手段が配設されており、乗員室の床下には、例えば燃料電池ユニット等の重量物が搭載されているため、これらの駆動室及び乗員室の境界部分は、駆動室や乗員室よりは、やや剛性が低くなる。従って、この駆動室及び乗員室の境界部にガードバーを配設すれば、車両のねじれ剛性を高めることができる。なお、本発明によれば、ガソリン車両等の一般車の車体構造を用いて燃料電池車両にすることができ、コストダウンを図ることができる。 According to the vehicle body lower structure according to the present invention, since the guard bar is arranged along the vehicle width direction at the boundary between the drive chamber and the passenger compartment, the torsional rigidity of the vehicle body during vehicle travel can be improved. That is, driving means that are heavy items such as a drive motor and a high-power unit are arranged in the driving chamber, and heavy items such as a fuel cell unit are mounted under the floor of the passenger compartment. The boundary between the driving chamber and the passenger compartment is slightly less rigid than the driving chamber and the passenger compartment. Therefore, if a guard bar is provided at the boundary between the driving chamber and the passenger compartment, the torsional rigidity of the vehicle can be increased. In addition, according to this invention, it can be set as a fuel cell vehicle using the vehicle body structure of general vehicles, such as a gasoline vehicle, and can aim at cost reduction.
以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明の実施形態による車体下部構造を採用した車両前部を下方から見上げた底面図である。 FIG. 1 is a bottom view of a front portion of a vehicle that employs a vehicle body lower structure according to an embodiment of the present invention as viewed from below.
概略的には、車両前方側(図1の左側)には、駆動室であるモータルーム1が設けられており、該モータルーム1の車両後方側(図1の右側)には、乗員室(キャビン)3が設けられている。
Schematically, a
前記モータルーム1の左右両側には、回動自在に支持されたフロントタイヤ5が配設され、これらのフロントタイヤ5の車幅方向内側には、車両前後方向に沿って延びるサイドメンバ7が左右一対に設けられている。このサイドメンバ7は、モータルーム1の前端から乗員室3に至るまで延設されており、乗員室3の前端部において、車幅方向外側にアウトリガー部7aが分岐して形成されている。
また、モータルーム1内の左右のサイドメンバ7間には、電力消費装置である強電ユニット9とサスペンションメンバ11が配設され、前記強電ユニット9が車両前方側に配置され、該強電ユニット9の後方にサスペンションメンバ11が配置されている。なお、モータルーム1内には、車両を駆動走行させる駆動手段を構成する図外の駆動モータ及び強電ユニット9が配設されている。
Further, between the left and
一方、乗員室3側においては、重量物である燃料電池スタック(電力発生装置)を車体に搭載する搭載フレーム15が配設されている。該搭載フレーム15の前端部15aの中央側は車幅方向に沿って略直線状に形成されている。
On the other hand, on the
また、乗員室3とモータルーム1との境界部、具体的には、乗員室3の床下の前端に車幅方向に沿ってガードバー17が延設されている。
A
このガードバー17は、図1のA−A線による断面図である図2に示すように、車両前後方向から見たときに、車幅方向中央側が略水平状に延設され、左右両側が斜め上方に屈曲して延びており、この両端部17a,17aが、取付ブラケットであるガセット19を介してサイドメンバ7にボルト締結されている。このガードバー17によって、左右のサイドメンバ7同士を橋渡している。
As shown in FIG. 2, which is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 1, the
図3は本発明の実施形態によるガードバー17近傍部を車両側方から見た側面図である。
FIG. 3 is a side view of the vicinity of the
乗員室3側の床下に配設された搭載フレーム15の上には、燃料電池スタック21が搭載されており、ガードバー17からは車両後方に向けて略水平状に取付部23が延設されている。この取付部23は、後端23aが上下方向に薄く形成され、この後端23aが搭載フレーム15の下部にボルト締結されている。また、ガードバー17の下部の地上高Hgは、搭載フレーム15の地上高Hfと同一高さに設定されている。なお、ガードバー17の地上高Hgを搭載フレーム15の地上高Hfよりも高く設定しても良い。また、図1〜3に示すように、ワイヤハーネス25は、燃料電池スタック21からガードバー17及びサスペンションメンバ11の上方を通して強電ユニット9に接続されている。
A
図4は図1のガードバーの左端部近傍を示す拡大図である。 FIG. 4 is an enlarged view showing the vicinity of the left end portion of the guard bar of FIG.
この図4に示すように、外形が略三角形に形成されたガセット19は3箇所の取付点P,Q,Rが設けられている。これらの取付点のうち、取付点Pは、ガセット19の最も車幅方向外側に配置され、ガードバー17の両端部は取付点Pと共にサイドメンバ7にボルト締結されている。また、車幅方向中央側の取付点Qは、サイドメンバ7にボルト締結され、取付点Rは、サスペンションメンバ11の後端部にボルト締結されている。
As shown in FIG. 4, the
また、図5は図1のガードバー全体の周辺部の拡大図である。 FIG. 5 is an enlarged view of the periphery of the entire guard bar of FIG.
ガードバー17の後部面からは車幅方向に所定の間隔を隔てて3本の取付部23が車両後方に向けて延設されている。これらの取付部23は、3本共にガードバー17に対して直交するように配置され、中央側の取付部23は、搭載フレーム15の前端部15aに対しても直交するように配置されている。
From the rear surface of the
以下、車両衝突時における衝突荷重の伝達要領を簡単に説明する。 Hereinafter, a procedure for transmitting a collision load at the time of a vehicle collision will be briefly described.
まず、図1に示すように、サスペンションメンバ11に衝突荷重が入力されると、該サスペンションメンバ11の後端部からガセット19を介してガードバー17の両端部17aに伝達される。しかし、ガードバー17は取付部23を介して搭載フレーム15に接続され、搭載フレーム15には燃料電池スタック21が設けられているため、このガードバー17によって、サスペンションメンバ11等の後方移動を効率的に抑制することができる。
First, as shown in FIG. 1, when a collision load is input to the
本発明の実施形態によれば、以下の作用効果を有する。 According to the embodiment of the present invention, the following effects are obtained.
まず、車両の左右両側に車両前後方向に沿って、前記モータルーム1から乗員室3にかけて左右一対のサイドメンバ7を延設し、前記ガードバー17の両端部をこれら左右のサイドメンバ7,7に取り付けることによって、ガードバー17でサイドメンバ7,7同士を橋渡しているため、車体のねじれ剛性を効率的に向上させることができる。また、ガードバー17の両端部17a,17aは、剛性の高いサイドメンバ7に固定されているため、特に車体のローリング方向のねじれ剛性を高めることができる。なお、前記実施形態においては、ガードバー17の両端部17aをガセット19を介してサイドメンバ7に固定したが、本発明はこれに限定されず、ガードバー17の両端部17aを直接サイドメンバ7に固定しても良い。
First, a pair of left and
さらに、モータルーム1には、重量物である図外の駆動モータや強電ユニット9及びサスペンションメンバ11が配設されているため、モータルーム1自体が剛性の高い空間となっている。一方、乗員室3の床下にも重量物である燃料電池スタック21が搭載されているため、乗員室側も剛性が高く設定されている。これらの高剛性のモータルーム1及び乗員室3の境界部は、剛性、特にねじれ剛性が低くなりやすいが、本実施形態によれば、この境界部にガードバー17を配設しているため、燃料電池車両等においても車両全体のねじれ剛性を向上させることができる。
Further, since the
さらに、前記重量物は、電力発生装置である燃料電池スタック21及び搭載フレーム15であり、前記モータルーム1に、この燃料電池スタック21とワイヤハーネス25を介して接続された強電ユニット9を配置し、前記ワイヤハーネス25をガードバー17の上方を配策させているため、車両走行中において、路面上の障害物からワイヤハーネス25を確実に保護することができる。
Further, the heavy objects are a
そして、前記ガードバー17を燃料電池スタック21を搭載している搭載フレーム15に固定しているため、ガードバー17の取付強度が更に大きくなり、ワイヤハーネス25を更に確実に保護することができる。
Since the
また、前記ガードバー17の前方にサスペンションメンバ11を設け、前記搭載フレーム15の前端部15aを車幅方向に沿って形成し、ガードバー17から車両後方に向けて取付部23を延設し、この取付部23を前端部15aに固定することによって、車両上下方向から見たときに、取付部23を搭載フレーム15の前端部15aに対して直交させて配置しているため、車両前方からサスペンションメンバ11に衝突荷重が入力された場合に、ガードバー17が燃料電池スタック21及び搭載フレーム15によって確実に衝突荷重を受け止め、サスペンションメンバ11の後方移動を最小限に抑制することができる。よって、車両衝突時に、モータルーム1内の各部品類が乗員室3内に侵入することを好適に防止することができる。
Further, the
さらに、前記サスペンションメンバ11の後端部とガードバー17の両端部17aとをガセット19を介して連結しているため、車両衝突によってサスペンションメンバ11に入力された衝突荷重は、ガセット19を介してガードバー17に伝達され、前記サスペンションメンバ11の後方移動量を更に抑えることができる。また、サスペンションメンバ11がガードバー17に直接取り付けられていないため、車両走行時にサスペンションメンバ11が上下左右に揺動したときでも、この揺動が直接にガイドバーに伝達されないため、車体のねじれを効率的に防止することができる。さらに、通常の車両には、ガセット19が配設されているため、既存の車体構造を変えることなく、部品点数の増加を最小限に抑えることができる。
Further, since the rear end portion of the
そして、前記ガードバー17の取付部23を、車両側方から見たときに、車両後方に向けて略水平状に配置しているため、ガードバー17に入力された衝突荷重をそのまま方向を変えることなく搭載フレーム15に直接伝達させることができ、前記サスペンションメンバ11の後方移動量を更に抑えることができる。
And since the
また、前記ガードバー17の下部を、搭載フレーム15の下面以上の高さに配置しているため、車両走行時における空気抵抗を低くすることができる。
Further, since the lower portion of the
1…モータルーム(駆動室)
3…乗員室(キャビン)
7…サイドメンバ
9…強電ユニット(電力消費装置)
11…サスペンションメンバ
15…搭載フレーム(重量物)
15a…前端部
17…ガードバー
17a…両端部
19…ガセット(取付ブラケット)
21…燃料電池スタック(電力発生装置、重量物)
23…取付部
25…ワイヤハーネス
1 ... Motor room (drive room)
3 ... Crew compartment (cabin)
7 ...
11 ...
15a ...
21 ... Fuel cell stack (power generator, heavy object)
23 ... Mounting
Claims (5)
車両の左右両側に車両前後方向に沿って、前記駆動室から乗員室にかけて左右一対のサイドメンバを延設し、前記ガードバーの両端部をこれら左右のサイドメンバに取り付けることによって、ガードバーでサイドメンバ同士を橋渡し、
前記ガードバーの前方にサスペンションメンバを設け、前記重量物の前端部を車幅方向に沿って形成し、ガードバーから車両後方に向けて取付部を延設し、この取付部を前記重量物の前端部に固定することによって、車両上下方向から見たときに、取付部を、ガードバー及び重量物の前端部の双方に対して直交させると共に、
前記サスペンションメンバの後端部とガードバーの両端部とを、前記サスペンションメンバと車体を固定している取付ブラケットを介して連結したことを特徴とする車体下部構造。 A driving chamber having driving means for running the vehicle is disposed at the front of the vehicle , and a passenger compartment loaded with heavy objects is disposed under the floor behind the driving chamber , and a vehicle is disposed at the front end of the passenger compartment under the floor. A vehicle body lower structure with a guard bar extending along the width direction ,
A pair of left and right side members are extended from the drive chamber to the passenger compartment along the vehicle front-rear direction on both the left and right sides of the vehicle, and both ends of the guard bar are attached to the left and right side members. Bridging the
A suspension member is provided in front of the guard bar, a front end portion of the heavy object is formed along a vehicle width direction, an attachment portion is extended from the guard bar toward the rear of the vehicle, and the attachment portion is connected to the front end portion of the heavy object. By fixing to the vehicle, when viewed from the vehicle vertical direction, the mounting portion is orthogonal to both the guard bar and the front end portion of the heavy object,
A vehicle body lower structure characterized in that a rear end portion of the suspension member and both end portions of a guard bar are connected via a mounting bracket for fixing the suspension member and the vehicle body .
前記ワイヤハーネスをガードバーの上方を通して配策したことを特徴とする請求項1に記載の車体下部構造。 The heavy object is a power generator, and a power consuming device connected to the power chamber via a wire harness is disposed in the driving chamber,
The vehicle body lower part structure according to claim 1 , wherein the wire harness is routed through above the guard bar.
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