特開 2022-171354 車両の下部車体構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022171354

(43)【公開日】2022-11-11

(54)【発明の名称】車両の下部車体構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20221104BHJP

   B62D 21/15 20060101ALI20221104BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 E

B62D21/15 C

B62D25/20 F

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021077947

(22)【出願日】2021-04-30

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100101454

【弁理士】

【氏名又は名称】山田 卓二

(74)【代理人】

【識別番号】100197561

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 三喜男

(74)【代理人】

【識別番号】100184343

【弁理士】

【氏名又は名称】川崎 茂雄

(72)【発明者】

【氏名】川▲崎▼ 帝

(72)【発明者】

【氏名】棗 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】戎本 圭佑

(72)【発明者】

【氏名】中本 晶子

(72)【発明者】

【氏名】辻 大介

(72)【発明者】

【氏名】大塚 健人

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203BB06

3D203BB08

3D203BB12

3D203BB16

3D203BB18

3D203BB20

3D203BB22

3D203BB35

3D203BB54

3D203CA02

3D203CA25

3D203CA33

3D203CA34

3D203CA53

3D203CA56

3D203CA57

3D203CA68

3D203CA73

3D203CB04

3D203CB10

3D203CB19

3D203DA20

3D203DA51

3D203DA53

3D203DB05

(57)【要約】

【課題】側突時においても前後延設部によるサイドシルの支持効果を維持できる、車両の下部車体構造を提供することを課題とする。
【解決手段】車両の下部車体構造１００は、フロアパネル２と、サイドシル５０と、サイドシル５０の車幅方向内側において前後方向に延びておりサイドシル５０に対して車幅方向内側に当接してサイドシル５０に沿って車両前後方向に延びる前後延設部２２を有するフレーム部材２０とを備える。前後延設部２２は、フロアパネル２に対して下方から対向する底面部４１と、底面部４１の車幅方向の内端部からフロアパネル２に向かって延びる内壁部４２と、内壁部４２の先端部から車幅方向内側に延びてフロアパネル２に接合される内側フランジ４４と有する。底面部４１に、車幅方向への衝突荷重が入力されたときに底面部４１の車幅方向への変形を促進する変形促進部４８，４９が形成されている。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両の床面部を構成するフロアパネルと、
車両の車幅方向端部において車両前後方向に延びる、サイドシルと、
前記サイドシルの車幅方向内側において前後方向に延びており、前記フロアパネルに対して上下方向に接合されて前記フロアパネルと共に閉断面を構成するフレーム部材であって、前記サイドシルに対して車幅方向内側に当接して前記サイドシルに沿って車両前後方向に延びる前後延設部を有する、フレーム部材と、
を備え、
前記前後延設部は、
前記フロアパネルに対して上下方向に対向する第１面部と、
前記第１面部の車幅方向の内端部から前記フロアパネルに向かって延びる内壁部と、
前記内壁部の先端部から車幅方向内側に延び、前記フロアパネルに接合される内側フランジと
を有しており、
前記第１面部に、車幅方向への衝突荷重が入力されたときに該第１面部の車幅方向への変形を促進する変形促進部が形成されている、車両の下部車体構造。

【請求項2】

前記変形促進部は、前後方向に延びるビード又は車両上下方向に貫通した孔部である、
請求項１に記載の車両の下部車体構造。

【請求項3】

前記変形促進部は、複数設けられており、
複数の前記変形促進部には、車幅方向に並ぶ少なくとも２つの前記変形促進部が含まれている、
請求項１又は２に記載の車両の下部車体構造。

【請求項4】

前記変形促進部は、複数設けられており、
複数の前記変形促進部には、車両前後方向に並ぶ少なくとも２つの前記変形促進部が含まれている、
請求項１～３のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。

【請求項5】

前記前後延設部は、前記フロアパネルに対して下方から接合されており、
前記前後延設部の下面は、前記サイドシルの下面よりも上方に位置している、
請求項１～４のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。

【請求項6】

前記前後延設部は、前記第１面部の車幅方向外端部から前記フロアパネルに向かって延びる外壁部を有し、前記外壁部において前記サイドシルに接合されている、
請求項１～５のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。

【請求項7】

前記フロアパネルのうち、前記前後延設部と共に閉断面を構成している部分の車幅方向内側への圧縮強度は、前記第１面部の圧縮強度に同等である、
請求項１～６のいずれか１つに記載の車両の下部車体構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両の下部車体構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、サイドシルの車幅方向内側において前後方向に延びており、フロアパネルに対して下方から接合されてフロアパネルと共に閉断面を構成するフレーム部材であって、サイドシルに対して車幅方向内側に当接してサイドシルに沿って車両前後方向に延びる前後延設部を有する、フレーム部材を備えた、車両の下部車体構造が開示されている。サイドシルは、フレーム部材、特に前後延設部によって車幅方向内側から支持されており、側突時の内倒れ変形が抑制されている。

【0003】

前後延設部は、フロアパネルに対して下方から対向する第１面部と、第１面部の車幅方向の内端部からフロアパネルに向かって延びる内壁部と、内壁部の先端部から車幅方向内側に延びてフロアパネルに接合される内側フランジとを有している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】米国特許第１０１５５５４２号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

フレーム部材は、車体の骨格部分を構成するため、一般に、フロアパネルを構成する鋼板よりも剛性が高い部材（例えば板厚が厚い）により構成されている。換言すれば、フレーム部材とフロアパネルとによって構成される閉断面について、上下方向に対向する前後延設部の第１面部とフロアパネルとは剛性が異なる。具体的には、第１面部は、フロアパネルよりも剛性が高い。

【0006】

このため、特許文献１の車両の下部車体構造では、側突時にサイドシルを介して車幅方向内側に向かう衝突荷重が前後延設部に作用したとき、第１面部の変形量に比して、フロアパネルのうち第１面部に対向する部分の変形量が過度に大きくなりやすい。その結果、前後延設部は内側フランジにおけるフロアパネルへの接合部に、過度なせん断歪が生じて、該接合部が破断して前後延設部がフロアパネルから脱落してしまう。

【0007】

前後延設部がフロアパネルから脱落すると、前後延設部によるサイドシルの支持がなくなるため、側突時における前後延設部による上記サイドシルの内倒れ抑制効果が低下する。

【0008】

本発明は、側突時においても前後延設部によるサイドシルの支持効果を維持できる、車両の下部車体構造を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0009】

前記課題を解決するため、本願発明は次のように構成したことを特徴とする。

【0010】

本発明は、
車両の床面部を構成するフロアパネルと、
車両の車幅方向端部において車両前後方向に延びる、サイドシルと、
前記サイドシルの車幅方向内側において前後方向に延びており、前記フロアパネルに対して上下方向に接合されて前記フロアパネルと共に閉断面を構成するフレーム部材であって、前記サイドシルに対して車幅方向内側に当接して前記サイドシルに沿って車両前後方向に延びる前後延設部を有する、フレーム部材と、
を備え、
前記前後延設部は、
前記フロアパネルに対して上下方向に対向する第１面部と、
前記第１面部の車幅方向の内端部から前記フロアパネルに向かって延びる内壁部と、
前記内壁部の先端部から車幅方向内側に延び、前記フロアパネルに接合される内側フランジと
を有しており、
前記第１面部に、車幅方向への衝突荷重が入力されたときに該第１面部の車幅方向への変形を促進する変形促進部が形成されている、車両の下部車体構造を提供する。

【0011】

本発明によれば、側突時にサイドシルを介して車幅方向への衝突荷重が前後延設部に入力されたときに、変形促進部を介して第１面部の車幅方向への変形を促進させることができる。その結果、一般的にフロアパネルに対して剛性が高い第１面部の変形量がフロアパネルのうち該第１面部に対向する部分の変形量に近づく。

【0012】

これによって、内側フランジとフロアパネルとの接合部に係るせん断歪が減少するので、内側フランジにおける接合を維持しやすい。したがって、前後延設部の閉断面を維持しやすく、前後延設部によるサイドシルの車幅方向内側からの支持が維持されやすいので、サイドシルの内倒れ変形が抑制される。

【0013】

また、前記変形促進部は、前後方向に延びるビード又は車両上下方向に貫通した孔部であってもよい。

【0014】

本構成によれば、前後延設部を例えばプレス成形によって、第１面部に変形促進部をビード又は孔部として一体的に容易に形成できる。本構成におけるビードとしては、閉断面の内側（すなわちフロアパン側）に凹となるビードと、閉断面の外側（すなわち反フロアパン側）に凸となるビードのいずれでもよい。

【0015】

また、前記変形促進部は、複数設けられており、
複数の前記変形促進部には、車幅方向に並ぶ少なくとも２つの前記変形促進部が含まれていてもよい。

【0016】

本構成によれば、第１面部を、車幅方向に並ぶ少なくとも２つの変形促進部が形成された位置において確実に車幅方向に圧縮するように変形させやすい。

【0017】

また、前記変形促進部は、複数設けられており、
複数の前記変形促進部には、車両前後方向に並ぶ少なくとも２つの前記変形促進部が含まれていてもよい。

【0018】

本構成によれば、車両前後方向に並ぶ少なくとも２つの変形促進部によって、第１面部を前後方向の広い範囲において安定して車幅方向に圧縮するように変形させやすい。

【0019】

また、前記前後延設部は、前記フロアパネルに対して下方から接合されており、
前記前後延設部の下面は、前記サイドシルの下面よりも上方に位置していてもよい。

【0020】

本構成によれば、前後延設部のうち下面部と外壁部との間に形成される稜線部が、サイドシルの車幅方向の内壁部のうち下面よりも上方に位置しているので、剛性の高い稜線部によってサイドシルの内壁部を支持しやすい。さらに、サイドシルから、底面部に衝突荷重が確実に伝達されるので、底面部を安定して車幅方向に圧縮するように変形させやすい。したがって、側突時にサイドシルに車幅方向内側へ向かう衝突荷重が作用したとき、前後延設部によってサイドシルを支持しやすく、サイドシルの内倒れ変形を抑制しやすい。

【0021】

これに対して、前後延設部の下面がサイドシルの下面よりも下方に位置するとき、上記稜線部によってサイドシルの内壁部が支持されず、またサイドシルから前後延設部の下面部への衝突荷重が効率的に伝達されない。また、前後延設部の下面がサイドシルの下面と同じ高さに位置するとき、上記稜線部を起点としてサイドシルが内倒れ変形しやすい。

【0022】

前記前後延設部は、前記第１面部の車幅方向外端部から前記フロアパネルに向かって延びる外壁部を有し、前記外壁部において前記サイドシルに接合されていてもよい。

【0023】

本構成によれば、前後延設部はサイドシルに接合されているので、側突時にサイドシルに車幅方向内側へ向かう衝突荷重が作用したとき、サイドシルの内倒れ変形に対して前後延設部が車幅方向内側から抗する。よって、サイドシルの内倒れ変形をさらに抑制しやすい。

【0024】

前記フロアパネルのうち、前記前後延設部と共に閉断面を構成している部分の車幅方向内側への圧縮強度は、前記第１面部の圧縮強度に同等であってもよい。

【0025】

本構成によれば、側突時にサイドシルを介して車幅方向への衝突荷重が前後延設部に入力されたときに、第１面部の変形量がフロアパネルのうち該第１面部に対向する部分の変形量と同等になる。その結果、フロアパネルに対する内側フランジの車幅方向における位置連れがないので、内側フランジとフロアパネルとの接合部に係る剪断歪が生じず、内側フランジにおける接合を維持できる。

【発明の効果】

【0026】

本発明によれば、側突時においても前後延設部のフロアパネルへの接合を維持しやすく、これによって前後延設部によるサイドシルの支持効果を維持できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】本発明の一実施形態に係る車両の下部車体構造を示す斜視図。

【図2】図１の下部車体構造の底面図。

【図3】図１のIII－III線に沿った断面図。

【図4】図２のIＶ－IＶ線に沿った断面図。

【図5】ロアフレームの周辺を下方から見た斜視図。

【図6】図２のＶI－ＶI線に沿った断面図。

【図7】図２のＶII－ＶII線に沿った断面図。

【図8】ポール側突時の解析結果を示すロアフレーム周辺の底面図。

【図9】図８の解析結果を車幅方向内側から見た斜視図。

【図10】図９のＸ－Ｘ線に沿った断面図。

【図11】図９のＸI－ＸI線に沿った断面図。

【図12】側突時のロアフレーム周辺の変形態様を概略的に示す図。

【図13】変形例に係るロアフレームを示す図６と同様の断面図。

【図14】比較例に係るロアフレームの変形態様を示す図１０と同様の断面図。

【図15】比較例に係るロアフレームの変形態様を示す図１２と同様の断面図。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

【0029】

図１は本発明の一実施形態に係る車両の下部車体構造１００を示す斜視図である。図２は下部車体構造１００の左側半分の底面図である。以下の説明では、車両に搭乗した乗員から見た前後方向、車幅方向（左右方向）及び上下方向をそれぞれ、下部車体構造１００及び各部材の前後方向、車幅方向（左右方向）及び上下方向とする。

【0030】

図１に示されるように、下部車体構造１００は、車室内空間の床面部を構成するフロアパネル２と、フロアパネル２の車幅方向両端部に沿って前後方向に延びる一対のサイドシル５０と、フロアパネル２の前方に配設されたダッシュパネル１０とを備えている。

【0031】

各サイドシル５０は、前後方向に直交する断面において、車幅方向外側に開放したハット状に形成されたサイドシルインナ５１と、車幅方向内側に開放したハット状に形成されたサイドシルアウタ５２（図２参照）とを備えている。サイドシルインナ５１とサイドシルアウタ５２とは、前後方向に連続する閉断面を構成するように相互に接合されている。

【0032】

下部車体構造１００は、一対のサイドシル５０それぞれの前端部から上方に立ち上がる、一対のヒンジピラー１１をさらに備えている。一対のヒンジピラー１１の間にダッシュパネル１０が架設されている。ダッシュパネル１０によって、車室内空間とエンジンルームとが前後方向に仕切られている。エンジンルームの車幅方向の両側部には、前後方向に延びる一対のフロントフレーム７が配設されている（図１において一方のフロントフレーム７のみ示されている）。

【0033】

下部車体構造１００の車幅方向中央部には、フロアパネル２から上方に膨出して前後方向に延びるトンネル部３が設けられている。トンネル部３は、前後方向に直交する断面において下方に開放したＵ字状に形成されている。具体的には、トンネル部３は、車幅方向の中央において前後方向及び車幅方向に延びる頂面部３ａと、頂面部３ａの車幅方向の両側部から下方に延びてフロアパネル２に接続される一対の縦壁部３ｂとを有している。

【0034】

トンネル部３の上部の車幅方向における両側部にはそれぞれ、前後方向に延びるバックボーンフレーム８が接合されている。バックボーンフレーム８は、前後方向に直交する断面においてトンネル部３の頂面部３ａ及び縦壁部３ｂに沿って接合されるように、Ｌ字状に形成されている。バックボーンフレーム８によって、トンネル部３の頂面部３ａと縦壁部３ｂとの間の角部が補強されている。

【0035】

フロアパネル２の上面には、車幅方向に延びる一対のクロスメンバ４が接合されている。一対のクロスメンバ４は、トンネル部３の車幅方向の両側部にそれぞれ設けられている。クロスメンバ４は、例えば鋼板からなるプレス成形品であり、車幅方向に直交する断面において下方に開放したハット状に形成されている。クロスメンバ４は、下端部において、前方に延びる前側フランジ４ａと、後方に延びる後側フランジ４ｂとを有している。

【0036】

クロスメンバ４は、前側フランジ４ａ及び後側フランジ４ｂにおいて、フロアパネル２に対して上方から例えばスポット溶接により接合されている。したがって、クロスメンバ４とフロアパネル２との間に、車幅方向に連続する不図示の閉断面が構成されている。

【0037】

クロスメンバ４は、車幅方向内側の端部に内側シートレール（不図示）の前部を支持するための内側シートブラケット５が接合されており、車幅方向外側の端部に外側シートレール（不図示）の前部を支持する外側シートブラケット６が接合されている。クロスメンバ４は、内側シートブラケット５を介してトンネル部３の縦壁部３ｂに連結されており、外側シートブラケット６を介してサイドシルインナ５１に接合されている。

【0038】

フロアパネル２には、サイドシル５０とトンネル部３との間を前後方向に延びる一対のフレーム部材２０が接合されている。一対のフレーム部材２０は、トンネル部３の車幅方向の両側にそれぞれ設けられている。フレーム部材２０は、後方に向かって車幅方向外側に傾斜した方向に延びる傾斜部２１と、傾斜部２１の後部に連続して前後方向に平行に後方へ延びる前後延設部２２（図２参照）とを有している。

【0039】

傾斜部２１は、前端部がフロントフレーム７の後端部に連続しており、後端部がクロスメンバ４の車幅方向の外端部で終端している。前後延設部２２は、サイドシルインナ５１の車幅方向内側に当接している。

【0040】

また、フロアパネル２の上面には、一対のフレーム部材２０、具体的には一対の傾斜部２１をトンネル部３の一対の縦壁部３ｂにそれぞれ車幅方向に連結する、一対の連結部材１５が接合されている。一対の連結部材１５は、トンネル部３の車幅方向の両側にそれぞれ設けられている（図１においては一方の連結部材１５のみ示されている）。

【0041】

連結部材１５は、フロアパネルに沿って車幅方向に延びる水平部１６と、トンネル部３の縦壁部３ｂに沿って上方に延びる立ち上がり部１７と、水平部１６と立ち上がり部１７とを接続するスロープ部１８とを有している。水平部１６は、上面視で傾斜部２１の延在方向に対して略直交する方向に延びている。スロープ部１８は、フロアパネル２及びトンネル部３の縦壁部３ｂから離間して、車幅方向内側に向かって上方に傾斜した方向に延びている。

【0042】

連結部材１５は、例えば鋼板からなるプレス成形品であり、延在方向に直交する断面形状が下方または車幅方向内側に開放したハット状に形成されている。

【0043】

連結部材１５の水平部１６は、車幅方向の外端部において傾斜部２１に接合されており、フロアパネル２との間に車幅方向に延びる閉断面を構成している。連結部材１５の立ち上がり部１７は、トンネル部３の縦壁部３ｂに接合されており、縦壁部３ｂと共に上下方向に延びる閉断面を構成している。また、立ち上がり部１７の上端部は、バックボーンフレーム８に接合されている。連結部材１５のスロープ部１８は、フロアパネル２及びトンネル部３の何れにも接合されていない。

【0044】

図３は、図１のIII－III線に沿ったフレーム部材２０の傾斜部２１における前後方向に直交する断面図である。図３に示されるように、フレーム部材２０は、フロアパネル２の上面に接合されたアッパフレーム３０と、フロアパネル２の下面に接合されたロアフレーム４０とを有している。傾斜部２１においては、アッパフレーム３０とロアフレーム４０とは、フロアパネル２を挟んで上下に対向するように配置されている。

【0045】

本実施形態では、傾斜部２１は、アッパフレーム３０と、ロアフレーム４０のうちクロスメンバ４より前側に位置する部分によって構成されている。前後延設部２２は、ロアフレーム４０のうち、前後方向においてクロスメンバ４対してに下方から対向する部分を含んでクロスメンバ４より後方に位置する部分によって構成されている。アッパフレーム３０及びロアフレーム４０は、例えば鋼板からなるプレス成形品である。

【0046】

アッパフレーム３０は、図３に示す断面において下方に開放したハット状に形成されている。具体的には、アッパフレーム３０は、フロアパネル２の上面側においてフロアパネル２と略平行に延びる上面部３１と、上面部３１の車幅方向内端部から下方に延びる内壁部３２と、上面部３１の車幅方向外端部から下方に延びる外壁部３３と、内壁部３２の下端部から車幅方向内側に延びる内側フランジ３４と、外壁部３３の下端部から車幅方向外側に延びる外側フランジ３５とを有している。

【0047】

ロアフレーム４０は、図３に示す断面において上方に開放したハット状に形成されている。具体的には、ロアフレーム４０は、フロアパネル２の下面側においてフロアパネル２と略平行に延びる底面部４１（第１面部）と、底面部４１の車幅方向内端部から上方に延びる内壁部４２と、底面部４１の車幅方向外端部から上方に延びる外壁部４３と、内壁部４２の上端部から車幅方向内側に延びる内側フランジ４４と、外壁部４３の下端部から車幅方向外側に延びる外側フランジ４５とを有している。

【0048】

アッパフレーム３０及びロアフレーム４０は、それぞれの内側フランジ３４，４４と外側フランジ３５，４５とが、フロアパネル２を挟んで３枚重ねで例えばスポット溶接により接合されている。したがって、傾斜部２１においては、アッパフレーム３０及びロアフレーム４０は、フロアパネル２を上下に挟んで前後方向に延びる略矩形状の閉断面を構成している。

【0049】

図２に示されるように、フロアパネル２の下方には、本発明に係る車両部品として、バッテリ６０と複数の配管７０とが配置されている。バッテリ６０は、車幅方向においてロアフレーム４０とトンネル部３との間にわたって配置されている。バッテリ６０は、車幅方向の外端部がバッテリブラケット６１を介してロアフレーム４０の底面部４１に締結により固定されており、車幅方向の内端部がフロアパネル２及び／又はトンネル部３に設けた不図示のブラケットに締結により固定されている。

【0050】

バッテリブラケット６１は、ロアフレーム４０の底面部４１に平行に前後方向に延びる第１面部６２と、第１面部６２の車幅方向の内端部から下方に延びる第２面部６３とを有するＬ字状に形成されている。

【0051】

第１面部６２は、ロアフレーム４０の底面部４１に対して下方から締結により固定されている。バッテリ６０は、車幅方向の外側端部が、第２面部６３に対して車幅方向外側から締結により固定されている。したがって、バッテリ６０は、車幅方向の外側端部において、バッテリブラケット６１を介してロアフレーム４０の底面部４１に固定されている。

【0052】

複数の配管７０は、ロアフレーム４０の内壁部４２に沿って前後方向に延びている。複数の配管７０は、バッテリ６０の車幅方向外端部の上方であって、ロアフレーム４０の内壁部４２の車幅方向の内側に隣接した位置に配策されている。

【0053】

図４は図２のIＶ－IＶ線におけるフレーム部材２０のうち前後延設部２２の前後方向に直交する断面を示す斜視図である。図４においてバッテリ６０及びサイドシルアウタ５２が省略されている。図４に示されるように、複数の配管７０には、第１燃料配管７１、第２燃料配管７２、第１ブレーキ配管７３及び第２ブレーキ配管７４が含まれている。

【0054】

第１燃料配管７１は、燃料タンク（不図示）からエンジン（不図示）へ燃料を供給するための配管である。第２燃料配管７２は、燃料タンクで生じる蒸散ガスを例えばキャニスタ（不図示）に導入させるための配管である。第１及び第２ブレーキ配管７３，７４はそれぞれ左右の後輪用のブレーキ装置（不図示）に作動油圧を伝達するための配管である。

【0055】

図５は、ロアフレーム４０の周辺を下方から見た斜視図であり、バッテリ６０を省略すると共に、複数の配管７０を分解した状態を示している。図５に示されるように、複数の配管７０は、前後方向に間隔を空けた複数箇所において、配管クリップ７６を介してロアフレーム４０の内壁部４２に取り付けられている。本実施形態では、複数の配管７０は、前後延設部２２の前側より部分と後側より部分の２箇所それぞれにおいて、配管クリップ７６を介してロアフレーム４０に取り付けられている。

【0056】

図６を併せて参照して、配管クリップ７６は、複数の配管７０を個別に保持する複数の保持部７７と、ロアフレーム４０の内壁部４２に取り付けられる取付部７８とを有している。複数の配管７０は、ロアフレーム４０に対して車幅方向内側に隣接して前後方向に平行に直線状に延びる直管部７０ａと、直管部７０ａから屈曲されて配管クリップ７６の対応する各保持部７７によって保持される被保持部７０ｂとを有している。

【0057】

図４に示されるように、フロアパネル２は車幅方向の外端部から上方に延びる外側フランジ２ａを有している。サイドシルインナ５１は、車幅方向内側において上下方向に延びる内壁部５３と、内壁部５３の上端部から車幅方向外側に延びる上面部５４と、内壁部５３の下端部から車幅方向外側に延びる下面部５５と、上面部５４の車幅方向の外端部から上方に延びる上側フランジ５６と、下面部５５の車幅方向の外端部から下方に延びる下側フランジ５７とを有している。

【0058】

内壁部５３は、フロアパネル２を下面側から上面側へ横断するように、上下方向に延びている。具体的には、内壁部５３は、上下方向の中心位置がフロアパネル２よりも下方に位置している。サイドシルインナ５１は、上側フランジ５６及び下側フランジ５７によってサイドシルアウタ５２（図２参照）に接合されている。

【0059】

ロアフレーム４０は、傾斜部２１と同様に、前後延設部２２においても、底面部４１、内壁部４２、外壁部４３及び内側フランジ４４を有している。底面部４１は、サイドシルインナ５１の下面部５５よりも上方に位置している。

【0060】

一方、ロアフレーム４０は、傾斜部２１とは異なり、前後延設部２２においては、外側フランジ４５を有しておらず、外壁部４３がフロアパネル２を超えて上方へ延びている。外壁部４３は、サイドシルインナ５１の内壁部５３に対してスポット溶接によって接合されている。具体的には、ロアフレーム４０は、外壁部４３のうち上下方向の中心位置よりも下側において、サイドシルインナ５１の内壁部５３に接合されている。

【0061】

ロアフレーム４０は、外壁部４３の上端部において、フロアパネル２の外側フランジ２ａと共にサイドシルインナ５１の内壁部５３に３枚重ねで例えばスポット溶接により接合されている。すなわち、ロアフレーム４０は、外壁部４３において、フロアパネル２の上面側と下面側とに上下に離間した２箇所でサイドシルインナ５１の内壁部５３に接合されている。

【0062】

図５に示されるように、ロアフレーム４０の内壁部４２には、車幅方向に貫通する複数の横孔部４６が形成されている。複数の横孔部４６は、ロアフレーム４０の外壁部４３（図４参照）を、閉断面の内側においてサイドシルインナ５１の内壁部５３（図４参照）にスポット溶接により接合するときに、スポット溶接用の治工具を挿入するために使用される。複数の横孔部４６は、ロアフレーム４０をサイドシルインナ５１にスポット溶接により接合する位置に対応して形成されている。

【0063】

本実施形態では、横孔部４６は丸穴により構成しているが、この他、矩形状等種々の孔形状を採用できる。

【0064】

また、ロアフレーム４０の内壁部４２には、内壁部４２の面外変形を抑制するように剛性を増大させる高剛性部が形成されている。本実施形態では、高剛性部は、上下方向に延びる複数のリブ４７により構成されている。

【0065】

複数のリブ４７は、内壁部４２から車幅方向内側に凸となるように形成されている。複数のリブ４７は、上下方向において横孔部４６が形成された範囲に概ねわたって延びており上端部が内側フランジ４４に至っている。複数のリブ４７は、複数の横孔部４６それぞれの前後方向に隣接して位置している。例えば、横孔部４６とリブ４７との間の前後方向における間隔は１０ｍｍ以下に設定されている。

【0066】

また、リブ４７は、前後方向において配管クリップ７６が取り付けられる位置とは異なる位置に形成されている。本実施形態では、リブ４７は、前後延設部２２の前部及び後部に取り付けられた一対の配管クリップ７６の間と、後部に設けられた配管クリップ７６の後方とに、形成されている。

【0067】

内壁部４２は、複数の横孔部４６が形成されたために、面剛性が低下しやすい。しかしながら、本実施形態によれば、リブ４７によって横孔部４７周辺における面剛性が高められている。特に、リブ４７は、上下方向に延びているので、内壁部４２の面外変形のうち、特に前後方向に延びる折れ線に沿った面外変形に好適に抗するように作用する。

【0068】

図５に示されるように、横孔部４６及びリブ４７は、複数の配管７０の直管部７０ａに車幅方向に対向するように位置している。本実施形態では、リブ４７は、複数の配管７０の全てに対して車幅方向に対向しているが、これらの配管７０の一部に対して少なくとも部分的に対向していればよい。

【0069】

図２に示されるように、ロアフレーム４０の底面部４１には、バッテリブラケット６１に対して前後方向にずれた位置に、上下方向に貫通する複数の縦孔部４８と、上方に凹設された凹部４９（ビード）とが形成されている。本実施形態では、前後延設部２２において、底面部４１のうちバッテリブラケット６１の前側に第１縦孔部４８ａ及び第２縦孔部４８ｂが前後方向に並ぶように形成されており、バッテリブラケット６１の後側に凹部４９と第３縦孔部４８ｃとが前後方向に並ぶように形成されている。さらに、凹部４９の車幅方向外側に隣接して第４縦孔部４８ｄが形成されている。

【0070】

図６は、図２のＶI－ＶI線に沿ったロアフレーム４０周辺の前後方向に直交する断面図であり、具体的には第３縦孔部４８ｃの中心を通る断面図である。図６に示されるように、第３縦孔部４８ｃは、底面部４１を上下方向に貫通している。

【0071】

図７は、図２のＶII－ＶII線に沿ったロアフレーム４０周辺の前後方向に直交する断面図であり、具体的には凹部４９と第４孔部４９ｄの中心とを通る断面図である。図７に示されるように、凹部４９は、底面部４１から上方に凹設されて閉断面の内側に突出している。図２を併せて参照して、凹部４９は、前後方向に延びている。第４縦孔部４８ｄは、底面部４１を上下方向に貫通しており、第１～第３縦孔部４１ａ～４１ｃよりも小径である。

【0072】

ここで、本実施形態では、フロアパネル２は、引張強度５９０ＭＰａ、板厚０．８ｍｍの鋼板により構成されている一方で、ロアフレーム４０は、引張強度７８０ＭＰａ、板厚１．４ｍｍの鋼板により構成されている。すなわち、フロアパネル２とロアフレーム４０とによって構成される閉断面において、ロアフレーム４０の底面部４１は、フロアパネル２のうち底面部４１に対向する対向面部２ｂよりも引張強度が高く且つ板厚が厚いので、本構成によれば底面部４１は対向面部２ｂよりも圧縮剛性が高くなりやすい。

【0073】

しかしながら、本実施形態では、ロアフレーム４０底面部４１には、複数の縦孔部４８及び凹部４９が形成されているので車幅方向における圧縮剛性が低下している。つまり、複数の縦孔部４８によって底面部４１の面剛性が低下すると共に、凹部４９が車幅方向への荷重を受けた際に前後方向に延びる折れの起点として作用するので、底面部４１の圧縮剛性が低下している。すなわち、縦孔部４８及び凹部４９は、本発明に係る変形促進部を構成している。

【0074】

その結果、ロアフレーム４０の底面部４１における車幅方向への圧縮剛性が、フロアパネル２の対向面部２ｂにおける車幅方向への圧縮剛性に近くなっている。

【0075】

次に、図８～図１２を参照して、サイドシル５０にポール側突による側突荷重が入力されたときの、下部車体構造１００の変形態様について説明する。

【0076】

図８は、ＣＡＥ解析により計算された、ポール側突における下部車体構造１００の変形態様を示す底面図であり、図９は図８における変形部位を車幅方向内側から見た斜視図である。

【0077】

図８及び図９に示されるように、ＣＡＥ解析では、ポール９０がフレーム部材２０のうち前後延設部２２に対して車幅方向外側から衝突した場合の、下部車体構造１００の変形態様が計算されている。図８に示されるように、ポール９０が車幅方向内側に侵入する結果、サイドシル５０及びフレーム部材２０共に車幅方向内側に局所的に押し込まれている。

【0078】

図１０は、図９のＸ－Ｘ線に沿った前後方向に直交する断面図であって、具体的には横孔部４６の近傍における断面図である。図１０に示されるように、ポール側突により、ロアフレーム４０は、内壁部４２が車幅方向内側に突出するように変形しているが、リブ４７によって内壁部４２の車幅方向内側への面外変形による突出量が抑制されている。その結果、横孔部４６の縁部４６ａの車幅方向縁側への突出が抑制されて、縁部４６ａと複数の配管７０との接触が回避されている。したがって、ポール側突時における、横孔部４６の縁部４６ａによる配管７０の損傷が抑制されている。

【0079】

図１１は、図９のＸI－ＸI線に沿った前後方向に直交する断面図であって、具体的には、リブ４７の近傍における断面図である。図１１に示されるように、ポール側突時において、複数の配管７０は内壁部４２に接触する前にリブ４７に接触するため、これによっても横孔部４６の縁部４６ａに接触することが抑制されている。

【0080】

図１４は、内壁部４２にリブ４７が形成されていない比較例における、図１０と同じ断面位置でのＣＡＥ解析結果を示している。図１４に示されるように、比較例では、本実施形態に比して、内壁部４２の車幅方向内側への面外変形が大きくなっている。さらに、比較例では、内壁部４２にリブ４７が形成されていないため、配管７０に対してリブ４７を横孔部４６の縁部４６ａに先立って、先当てすることもできない。その結果、ポール側突時において、横孔部４６の縁部４６ａが複数の配管７０に接触している。

【0081】

図１２は、ポール側突時の、ロアフレーム４０周辺の変形態様を概略的に示す図である。図１２（ａ）に示すように、ロアフレーム４０の底面部４１には、凹部４９が形成されている。このため、図１２（ｂ）に示すように、ポール側突時に、ロアフレーム４０は底面部４１が凹部４９を起点として上方に屈曲しやすくなっている。

【0082】

なお、図示は省略するが、縦孔部４８は底面部４１の剛性を低下させるため、縦孔部４８によっても、凹部４９と同様に、底面部４１の車幅方向への圧縮強度を低下させるように作用する。

【0083】

その結果、ロアフレーム４０の底面部４１の車幅方向への変形量（圧縮量）が、フロアパネル２の対向面部２ｂの車幅方向への変形量（圧縮量）に近づくので、内側フランジ４４におけるフロアパネル２との接合部Ｚにおける車幅方向へのせん断歪が低減される。よって、ポール衝突においていも、接合部Ｚにおける接合を維持しやく、その結果、接合部Ｚにおける接合外れが回避されるので、ロアフレーム４０によるサイドシル５０の車幅方向内側からの支持を維持しやすい。

【0084】

図１５は、底面部４１に縦孔部４８も凹部４９も形成されていない更なる比較例における、図１２と同様の、ポール側突時の、ロアフレーム４０周辺の変形態様を概略的に示す図である。図１５（ａ）に示すように、ロアフレーム４０の底面部４１には、縦孔部４８も凹部４９も形成されていない。このため、図１５（ｂ）に示すように、ポール側突時に、ロアフレーム４０は底面部４１が車幅方向に圧縮するように変形しにくい。

【0085】

この場合、ロアフレーム４０の底面部４１の車幅方向への変形量（圧縮量）が、フロアパネル２の対向面部２ｂの車幅方向への変形量（圧縮量）に近づかず、内側フランジ４４におけるフロアパネル２との接合部Ｚにおけるせん断歪が増大する。その結果、接合部Ｚにおける接合が外れやすく、ロアフレーム４０によるサイドシル５０の車幅方向内側からの支持が維持されにくい。

【0086】

上記説明した実施形態に係る下部車体構造１００によれば以下の効果を奏する。

【0087】

（１）側突時にサイドシル５０を介して車幅方向への衝突荷重がロアフレーム４０の前後延設部２２に入力されたときに、変形促進部としての縦孔部４８及び凹部４９を介して底面部４１の車幅方向への変形を促進させることができる。その結果、フロアパネル２に対して剛性が高い底面部４１の変形量がフロアパネル２の対向面部２ｂの変形量に近づく。

【0088】

これによって、内側フランジ４４とフロアパネル２との接合部Ｚに係るせん断歪が減少するので、内側フランジ４４における接合を維持しやすい。したがって、ロアフレーム４０における前後延設部２２の閉断面を維持しやすく、前後延設部２２によるサイドシル５０の車幅方向内側からの支持が維持されやすいので、サイドシル５０の内倒れ変形が抑制される。

【0089】

（２）ロアフレーム４０を例えばプレス成形によって形成するときに、底面部４１に変形促進部を縦孔部４８及び／又は凹部４９として一体的に容易に形成できる。

【0090】

（３）ロアフレーム４０の前後延設部２２における底面部４１には、変形促進部としての第４縦孔部４８ｄと凹部４９とが車幅方向に並んで位置しているので、底面部４１を、前後方向における第４縦孔部４８ｄ及び凹部４９が形成された位置において確実に車幅方向に圧縮するように変形させやすい。

【0091】

（４）ロアフレーム４０の前後延設部２２における底面部４１には、変形促進部としての、第１及び第２縦孔部４８ａ，４８ｂが車両前後方向に隣接して位置しており、さらに凹部４９と第３縦孔部４９ｃとが車両前後方向に隣接して位置している。その結果、車両前後方向に並ぶ少なくとも２つの変形促進部によって、底面部４１を前後方向の広い範囲において安定して車幅方向に圧縮するように変形させやすい。

【0092】

（５）ロアフレーム４０の底面部４１は、サイドシルインナ５１の下面部５５よりも上方に位置しているので、ロアフレーム４０の前後延設部２２のうち底面部４１と外壁部４３との間に形成される稜線部が、サイドシルインナ５１の下面部５５よりも上方に位置することになり、剛性の高い稜線部によってサイドシルインナ５１の内壁部５３を支持しやすい。

【0093】

さらに、サイドシルインナ５１から、ロアフレーム４０の底面部４１に衝突荷重が確実に伝達されるので、底面部４１を安定して車幅方向に圧縮するように変形させやすい。したがって、側突時にサイドシルインナ５１に車幅方向内側へ向かう衝突荷重が作用したとき、ロアフレーム４０における前後延設部２２によってサイドシル５０を支持しやすく、サイドシル５０の内倒れ変形を抑制しやすい。

【0094】

これに対して、ロアフレーム４０における前後延設部２２の底面部４１がサイドシルインナ５１の下面部５５よりも下方に位置するとき、上記稜線部によってサイドシルインナ５１の内壁部５３が支持されず、またサイドシル５０からロアフレーム４０の下面部１に衝突荷重が効率的に伝達されない。また、前後延設部２２の底面部４１がサイドシルインナ５１の下面部５５と同じ高さに位置するとき、上記稜線部を起点としてサイドシル５０が内倒れ変形しやすい。

【0095】

（６）ロアフレーム４０は、前後延設部２２において、外壁部４３がサイドシルインナ５１の内壁部５３に接合されているので、側突時にサイドシル５０に車幅方向内側へ向かう衝突荷重が作用したとき、サイドシル５０の内倒れ変形に対して前後延設部２２が車幅方向内側から抗する。よって、サイドシル５０の内倒れ変形をさらに抑制しやすい。

【0096】

（７）側突時にサイドシル５０を介して車幅方向への衝突荷重がフレーム部材２０の前後延設部２２に作用したとき、高剛性部としてのリブ４７によって、前後延設部２２の内壁部４２の車幅方向内側への面外変形が抑制される。その結果、内壁部４２に形成された横孔部４６の縁部４６ａがエッジ状となって車幅方向内側に突出することが抑制されるので、縁部４６ａによる複数の配管７０への損傷が抑制される。

【0097】

なお、衝突荷重が局所的に集中するポール側突時において、前後延設部２２に対して局所的に衝突荷重が入力されることによりロアフレーム４０の内壁部４２が局所的に変形しやすい場合において、上記効果が特に好適に発揮される。

【0098】

（８）サイドシルインナ５１の下面部５５よりも上方に位置する、ロアフレーム４０の底面部４１にバッテリ６０が取り付けられている。これによって、サイドシル５０の下面にバッテリ６０を取り付ける場合に比して、バッテリ６０を上方に配置しやすく、バッテリ６０による地上高の悪化を抑制できる。

【0099】

（９）側突時にサイドシル５０を介して車幅方向への衝突荷重がロアフレーム４０のうち前後延設部２２に入力されたときに、前後延設部２２は、変形促進部としての縦孔部４８及び凹部４９を介して底面部４１の車幅方向への変形を促進させることによって内壁部４２に伝達される衝突エネルギが吸収される。その結果、前後延設部２２において、内壁部４２の面外変形がさらに抑制される。

【0100】

（１０）ロアフレーム４０の前後延設部２２における内壁部４２のうち、配管クリップ７６が設けられていないために側突時に配管７０に接触しやすい部分に、高剛性部としてのリブ４７が形成されている。よって、内壁部４２のうち配管７０に接触しやすい部分の面外変形がリブ４７によって抑制されるので、横孔部４６の縁部４６ａが配管７０に接触することがさらに抑制される。

【0101】

（１１）ロアフレーム４０を例えばプレス成形によって形成するときに、内壁部４２に高剛性部をリブとして一体的に容易に形成できる。

【0102】

（１２）リブ４７は内壁部４２から車幅方向内側に突出しているので、側突時にサイドシル５０を介して車幅方向への衝突荷重がロアフレーム４０の前後延設部２２に入力されたときに、内壁部４２に先立ってリブ４７を配管７０に先当てさせやすい。よって、横孔部４６の縁部４６ａが配管７０に接触することがさらに抑制される。

【0103】

（１３）リブ４７は、上下方向において、配管７０と少なくとも一部が重複しているので、リブ４７によって、ロアフレーム４０の前後延設部２２における内壁部４２のうち、配管７０に対向する部分での面外変形を確実に抑制しやすい。さらに、内壁部４２のうちリブ４７を配管７０により確実に先当てさせやすい。

【0104】

本発明は、前記実施形態に記載された構成に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。

【0105】

上記実施形態では、ロアフレーム４０の内壁部４２に形成する高剛性部として、内壁部４２から車幅方向内側に凸となるリブ４７によって構成する場合を例にとって説明したがこれに限らない。リブ４７を、内壁部４２に対して、車幅方向外側に凹となるように形成してもよい。

【0106】

また、図１３に示されるように、高剛性部として、リブ４７に換えて、横孔部４６の縁部４６ａから閉断面の内側に筒状に突出するバーリング部８０として構成してもよい。バーリング部８０によって横孔部４６の縁部４６ａの剛性を高めることができる。これによって、側突時にサイドシル５０を介して車幅方向への衝突荷重がロアフレーム４０の前後延設部２２に入力されたときに、内壁部４２のうち横孔部４６の周辺における面外変形を抑制できる。

【0107】

さらに、バーリング部８０は、内壁部４２から車幅方向外側へ延びているので、側突時に車幅方向内側に変形したとしても横孔部４６の縁部４６ａの端部が配管７０に接触しにくい。よって、横孔部４６の縁部４６ａの配管７０への接触をさらに抑制できる。

【0108】

また、上記実施形態では、ロアフレーム４０の底面部４１に形成する変形促進部として縦孔部４８及び凹部４９を例にとって説明したがこれに限らない。底面部４１から下方に突出しており、前後方向に延びる凸部として構成してもよい。凸部によっても、側突時に車幅方向内側に向かう衝突荷重が作用したときに、底面部４１が車幅方向に圧縮するように変形するときの折れきっかけを構成する。

【0109】

また、上記実施形態では、ロアフレーム４０の底面部４１に変形促進部を形成して、側突時における底面部４１の車幅方向への変形量を、これに対向するフロアパネル２の対向面部２ｂの車幅方向への変形量に近づけるように構成したが、両者の変形量が同等になるように変形促進部を構成するのが好ましく、さらに両者の変形速度も同等になるように変形促進部を構成するのがより好ましい。ここで、本明細書において、両者の変形量が同等及び両者の変形速度が同等とは、一方の値の±１０％の範囲内に他方の値があることを意味している。

【0110】

この場合フロアパネル２に対する内側フランジ４４の車幅方向における位置ずれが概ね生じないので、内側フランジ４４とフロアパネル２との接合部Ｚに係るせん断歪が略ゼロとなり、内側フランジ４４におけるフロアパネル２に対する接合がより一層維持される。

【0111】

また、上記実施形態では、前後延設部２２が、ロアフレーム４０によって構成される場合を例にとって説明したが、アッパフレーム３０によって構成される場合にも、本発明を好適に適用できる。すなわち、前後延設部２２を構成するアッパフレーム３０及び／又はロアフレーム４０に対して、高剛性部を前後延設部２２を配管７０に対向する部分に形成すればよく、変形促進部をフロアパネル２に対向する部分に形成すればよい。

【0112】

また、上記実施形態では、変形促進部及び高剛性部の両方を有する場合を例にとって説明したが、側突時における、ロアフレーム４０の底面部４１の車幅方向内側への圧縮変形を促進するという観点では、高剛性部は必ずしも必要ではない。

【産業上の利用可能性】

【0113】

以上説明したように、本発明に係る車両の下部車体構造によれば、側突時においても前後延設部によるサイドシルの支持効果を維持できるので、この種の製造技術分野において好適に利用される可能性がある。

【符号の説明】

【0114】

２ フロアパネル
２０ フレーム部材
２１ 傾斜部
２２ 前後延設部
３０ アッパフレーム
４０ ロアフレーム
４６ 横孔部
４７ リブ
４８ 縦孔部
４９ 凹部
５０ サイドシル
５１ サイドシルインナ
６０ バッテリ
６１ バッテリブラケット
７０ 配管
７６ 配管クリップ
１００ 下部車体構造

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】