特開 2023-165320 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】P2023165320

(43)【公開日】2023-11-15

(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 20060101AFI20231108BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022076209

(22)【出願日】2022-05-02

(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】100121603

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 元昭

(74)【代理人】

【識別番号】100141656

【弁理士】

【氏名又は名称】大田 英司

(74)【代理人】

【識別番号】100182888

【弁理士】

【氏名又は名称】西村 弘

(74)【代理人】

【識別番号】100196357

【弁理士】

【氏名又は名称】北村 吉章

(74)【代理人】

【識別番号】100067747

【弁理士】

【氏名又は名称】永田 良昭

(72)【発明者】

【氏名】棗 裕貴

(72)【発明者】

【氏名】古賀 俊之

(72)【発明者】

【氏名】中本 晶子

(72)【発明者】

【氏名】大塚 健人

(72)【発明者】

【氏名】谷本 晃一

(72)【発明者】

【氏名】横木 悠二

(72)【発明者】

【氏名】西元 嘉恵

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203BB04

3D203BB08

3D203BB12

3D203BB22

3D203CA25

3D203CA34

3D203CA53

(57)【要約】

【課題】通常走行時におけるクロスメンバの断面変形抑制と、当該断面変形抑制によるフロアパネルの振動抑制と、車両側突時におけるバッテリユニットの保護と、を達成する車両の下部車体構造の提供を目的とする。
【解決手段】フロアパネル１の車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネル２と、フロアトンネル２の後端で車幅方向に延びる稜線Ｘ３，Ｘ５を有し、閉断面部２１が左右一対のサイドシル５間を連結するクロスメンバ１８と、フロアパネル１の下方で、かつ、サイドシル５間に位置し、フロアトンネル２を隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニット３１，３２と、を備え、クロスメンバ１８は、車幅方向において、少なくともバッテリユニット３１，３２の車幅方向位置を含むと共に車幅方向中央位置を除く範囲の稜線Ｘ３，Ｘ５を補強する補強部４１，４２を有することを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

フロアパネルの車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、上記フロアトンネルの後端で車幅方向に延びる稜線を有し、閉断面部が左右一対のサイドシル間を連結するクロスメンバと、
上記フロアパネルの下方で、かつ、上記サイドシル間に位置し、上記フロアトンネルを隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニットと、を備え、
上記クロスメンバは、車幅方向において、少なくとも上記バッテリユニットの車幅方向位置を含むと共に
車幅方向中央位置を除く範囲の上記稜線を補強する補強部を有することを特徴とする
車両の下部車体構造。

【請求項2】

上記補強部は、上記クロスメンバの上記稜線に沿って設けられる断面Ｌ字形状のレインフォースメントである
請求項１に記載の車両の下部車体構造。

【請求項3】

上記クロスメンバの車幅方向中央位置にはブラケットが設けられ、該ブラケットと上記レインフォースメントとが接合されている
請求項２に記載の車両の下部車体構造。

【請求項4】

上記ブラケットの車幅方向中央位置に脆弱部が形成された
請求項３に記載の車両の下部車体構造。

【請求項5】

上記脆弱部はノッチである
請求項４に記載の車両の下部車体構造。

【請求項6】

上記ブラケットは上記クロスメンバとの間に減衰性能を有する柔結合部を備える
請求項３または４に記載の車両の下部車体構造。

【請求項7】

上記クロスメンバの上記稜線は、上側稜線と下側稜線とを備え、
上記レインフォースメントは上記上側稜線と上記下側稜線とを補強する
請求項２に記載の車両の下部車体構造。

【請求項8】

上記下側稜線を補強する上記レインフォースメントは、燃料タンクを取付けるタンク取付け部を有する
請求項７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】

この発明は、車両の下部車体構造に関し、詳しくは、フロアパネルの車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、上記フロアトンネルの後端で車幅方向に延びる稜線を有し、閉断面部が左右一対のサイドシル間を連結するクロスメンバと、上記フロアパネルの下方で、かつ、上記サイドシル間に位置し、上記フロアトンネルを隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニットと、を備えたような車両の下部車体構造に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、プラグイン・ハイブリッド車のようにフロアトンネルを隔ててフロアパネル下方いわゆる床下に左右一対のバッテリユニットを搭載する場合、車両側突時において、バッテリユニットが配設されていないトンネル領域を潰すことで、サイドシル側の車体がバッテリユニットと衝突する挙動を抑制させたいという要請がある。

【0003】

特許文献１には、車両側突時にクロスメンバによる側突荷重の荷重伝達向上を図る目的で、稜線を増加する構造が開示されている。
この先行技術文献に開示された構造を、上述の車両の下部車体構造に適用すると、車両側突時にクロスメンバの増加した稜線が突っ張ることで、クロスメンバとサイドシルとの接合部に応力が集中し、フロアトンネルが潰れにくくなり、バッテリユニットが配設されるフロアパネル領域を潰してしまい、サイドシル側の車体がバッテリユニットに衝突したり、左右一対のバッテリユニット同士が衝突するというおそれがあった。

【0004】

この点について図１５を参照して以下に説明する。図１５はクロスメンバ９６の稜線を増加した従来の車両の下部車体構造を示す底面図である。
図１５に示すように、サイドシル９１の車幅方向内側前部にはフロアフレーム９２が設けられており、サイドシル９１の車幅方向内側後部にはリヤサイドフレーム９３が設けられている。

【0005】

フロアトンネルとしてのトンネル部９４の下部には、トンネルサイドメンバ９５が設けられている。トンネル部９４の後端には車幅方向に延びて左右一対のサイドシル９１，９１間を連結するクロスメンバ９６が設けられている。

【0006】

このクロスメンバ９６はクロスメンバアッパ９７とクロスメンバロア９８とを有して、車幅方向に延びる閉断面部を備えている。クロスメンバアッパ９７の車幅方向端部は直接サイドシル９１に接合されており、クロスメンバロア９８はリヤサイドフレーム９３を介してサイドシル９１に接合されている。

【0007】

上述のように、クロスメンバ９６に稜線を増加すると、車両側突時に、該稜線が突っ張ることで、クロスメンバ９６とサイドシル９１との接合部９９に応力が集中し、ポール等の衝突物からの側突入力が直接バッテリユニット（図示せず）に入り、トンネル部９４が潰れにくくなる一方で、フロアパネル１００が大きく潰れる。
これにより、サイドシル９１側の車体がバッテリユニットと衝突したり、左右一対のバッテリユニット同士が衝突するという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開２００９－２２０７１５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、この発明は、通常走行時におけるクロスメンバの断面変形抑制と、当該断面変形抑制によるフロアパネルの振動抑制と、車両側突時におけるバッテリユニットの保護と、を達成することができる車両の下部車体構造の提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0010】

この発明は、フロアパネルの車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、上記フロアトンネルの後端で車幅方向に延びる稜線を有し、閉断面部が左右一対のサイドシル間を連結するクロスメンバと、上記フロアパネルの下方で、かつ、上記サイドシル間に位置し、上記フロアトンネルを隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニットと、を備え、上記クロスメンバは、車幅方向において、少なくとも上記バッテリユニットの車幅方向位置を含むと共に車幅方向中央位置を除く範囲の上記稜線を補強する補強部を有することを特徴とする車両の下部車体構造である。

【0011】

上述の補強部は、クロスメンバと一体であってもよく、別体であってもよい。
この発明によれば、上記補強部にてクロスメンバの稜線が補強されるので、通常走行時においてクロスメンバの断面変形を抑制することができ、車両剛性の向上を図ることができる。また、車体剛性の向上により、フロアパネルの振動を抑制することができる。

【0012】

さらに、上記補強部が車幅方向中央部を除いてクロスメンバの稜線を補強するので、車両側突時に、フロアトンネルの折曲変形を阻害しない。このため、サイドシルとクロスメンバとの接合部に応力が集中することを抑制し、サイドシル側の車体とバッテリユニットとの衝突を抑制することができる。
また、車両側突時には、左右一対のバッテリユニットの車幅方向内側がフロアトンネルの変形に伴い上方に変位するため、バッテリユニット同士の衝突を抑制することもできる。

【0013】

この発明の態様として、上記補強部は、上記クロスメンバの上記稜線に沿って設けられる断面Ｌ字形状のレインフォースメントであってもよい。
この発明によれば、クロスメンバとは別体のレインフォースメントを当該クロスメンバの稜線に沿って設ける簡単な構成により、クロスメンバの稜線を補強し、通常走行時のクロスメンバの断面変形を抑制することができる。

【0014】

この発明の態様として、上記クロスメンバの車幅方向中央位置にはブラケットが設けられ、該ブラケットと上記レインフォースメントとが接合されていてもよい。
この発明によれば、上記ブラケットを設けることで、通常走行時においてクロスメンバの荷重伝達を阻害しない。詳しくは、上記ブラケットが荷重の伝達経路として作用するので、通常走行時のクロスメンバの荷重伝達を阻害しないことになる。

【0015】

この発明の態様として、上記ブラケットの車幅方向中央位置に脆弱部が形成されてもよい。
上述の脆弱部は、ノッチ、板厚を小さくしたもの、熱処理により他部に対して脆弱化したもの、材料強度を変更したもの等を含む。

【0016】

この発明によれば、ブラケットに上記脆弱部を形成したので、車両側突時に脆弱部を起点としてブラケットが変形することで、フロアトンネルの変形を阻害しない。
この発明の態様として、上記脆弱部はノッチであってもよい。
上述のノッチは、凹部、刻み目、切込み等により形成することができる。
この発明によれば、ブラケットに上記ノッチを形成したので、車両側突時にノッチを起点としてブラケットが変形することで、フロアトンネルの変形を阻害しない。

【0017】

この発明の態様として、上記ブラケットは上記クロスメンバとの間に減衰性能を有する柔結合部を備えていてもよい。
上述の減衰性能を有する柔結合部は、ヤング率（縦弾性係数）が高く、歪みエネルギを蓄積して、熱として消散することにより振動減衰を図る振動減衰接着剤であってもよい。
この発明によれば、ブラケットとクロスメンバとの間に上記柔結合部を介設することで、乗り心地を改善することができる。

【0018】

この発明の態様として、上記クロスメンバの上記稜線は、上側稜線と下側稜線とを備え、上記レインフォースメントは上記上側稜線と上記下側稜線とを補強してもよい。
この発明によれば、上記レインフォースメントで上側稜線と下側稜線とを補強するので、クロスメンバの断面変形をより一層抑制することができる。

【0019】

この発明の態様として、上記下側稜線を補強する上記レインフォースメントは、燃料タンクを取付けるタンク取付け部を有していてもよい。
この発明によれば、上記レインフォースメントがタンク取付け部を有するので、別途タンク取付けブラケットを設ける必要がなく、燃料タンクを取付けることができる。

【発明の効果】

【0020】

この発明によれば、通常走行時におけるクロスメンバの断面変形抑制と、当該断面変形抑制によるフロアパネルの振動抑制と、車両側突時におけるバッテリユニットの保護と、を達成することができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】車両の下部車体構造を示す斜視図。

【図2】図１の要部を前上方向から見た状態で示す上面斜視図。

【図3】図２からクロスメンバアッパを取外した状態で示す上面斜視図。

【図4】（ａ）は図２のＡ－Ａ線に沿う要部の矢視断面図、（ｂ）は図２のＢ－Ｂ線に沿う要部の矢視断面図。

【図5】クロスメンバロア、上下のレインフォースメントおよびブラケットの関連構造を、クロスメンバアッパを取外した状態で示す斜視図。

【図6】図５から上側のレインフォースメントを取外して示す斜視図。

【図7】ブラケットの正面図。

【図8】バッテリユニットの配置構造を示す底面図。

【図9】図８のＣ－Ｃ線矢視断面図。

【図10】燃料タンクの配置構造を示す底面図。

【図11】車両側突時のバッテリユニットの挙動を、車両後方から見た状態で示す説明図。

【図12】車両側突時のクロスメンバの挙動を、車両後方から見た状態で示す説明図。

【図13】車両側突時の上下のレインフォースメントおよびブラケットの挙動を、車両後方から見た状態で示す説明図。

【図14】本実施例の下部車体構造における車両側突時の挙動を示す底面図。

【図15】従来の下部車体構造における車両側突時の挙動を示す底面図。

【発明を実施するための形態】

【0022】

通常走行時におけるクロスメンバの断面変形抑制と、当該断面変形抑制によるフロアパネルの振動抑制と、車両側突時におけるバッテリユニットの保護と、を達成するという目的を、フロアパネルの車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、上記フロアトンネルの後端で車幅方向に延びる稜線を有し、閉断面部が左右一対のサイドシル間を連結するクロスメンバと、上記フロアパネルの下方で、かつ、上記サイドシル間に位置し、上記フロアトンネルを隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニットと、を備え、上記クロスメンバは、車幅方向において、少なくとも上記バッテリユニットの車幅方向位置を含むと共に車幅方向中央位置を除く範囲の上記稜線を補強する補強部を有するという構成にて実現した。

【実施例0023】

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は車両の下部車体構造を示し、図１は当該下部車体構造を示す斜視図、図２は図１の要部を前上方向から見た状態で示す上面斜視図、図３は図２からクロスメンバアッパを取外した状態で示す上面斜視図、図４（ａ）は図２のＡ－Ａ線に沿う要部の矢視断面図、図４（ｂ）は図２のＢ－Ｂ線に沿う要部の矢視断面図である。

【0024】

また、図５はクロスメンバロア、上下のレインフォースメントおよびブラケットの関連構造を、クロスメンバアッパを取外した状態で示す斜視図、図６は図５から上側のレインフォースメントを取外して示す斜視図である。

【0025】

さらに、図７はブラケットの正面図、図８はバッテリユニットの配置構造を示す底面図、図９は図８のＣ－Ｃ線矢視断面図、図１０は燃料タンクの配置構造を示す底面図である。

【0026】

但し、図１～図９はプラグイン・ハイブリッド車（ｐｌｕｇ－ｉｎ ｈｙｂｒｉｄ ｅｌｅｃｔｒｉｃ ｖｅｈｉｃｌｅ、いわゆるＰＨＥＶ）の下部車体構造を示し、図１０は図１～図９と同一構造の車両からバッテリユニットを取外し、燃料タンクを取付けた一般的な内燃機関駆動による四輪駆動（いわゆる４ＷＤ）車または前部機関後輪駆動（いわゆるＦＲ、フロントエンジン・リヤドライブ）車の下部車体構造を示す。

【0027】

図１～図３、図８、図１０に示すように、車室の床面を構成するフロントフロアパネル１を設け、該フロントフロアパネル１の車幅方向中央位置において、上方に突出して車両の前後方向に延びるフロアトンネルとしてのトンネル部２を設けている。

【0028】

図１～図３に示すように、車室内に突出したトンネル部２の上側左右のコーナ部上面には、当該トンネル部２に沿って車両の前後方向に延びるトンネルレインフォースメント３，３が設けられている。
一方、図８、図１０に示すように、トンネル部２の下端部には、トンネルスカート部の下端側とトンネル下端面２ａとに沿って車両の前後方向に延びるトンネルサイドメンバ４，４が設けられている。

【0029】

図２、図３、図８～図１０に示すように、フロントフロアパネル１の車幅方向の左右両端部には、左右一対のサイドシル５が設けられている。同図に示すように、該サイドシル５は、サイドシルインナ６とサイドシルアウタ７とを接合固定して、車両の前後方向に延びるサイドシル閉断面８（図９参照）を備えた車体強度部材である。

【0030】

図１～図３に示すように、車両前後方向の中間において、上述のサイドシル５と図示しないルーフサイドレールとを上下方向に連結するセンタピラー９を備えている。該センタピラー９はセンタピラーインナと、センタピラーアウタ１０とを有し、車両の上下方向に延びるセンタピラー閉断面を備えているが、図１～図３ではセンタピラーアウタ１０のみを図示している。

【0031】

図１～図３に示すように、左右一対のサイドシル５の後端には、ホイールハウスインナ１１とホイールハウスアウタ１２とを備えたリヤホイールハウス１３が設けられている。

【0032】

同図に示すように、リヤホイールハウス１３のホイールハウスインナ１１に沿って車両の前後方向に延びるリヤサイドフレーム１４を設けている。図９に示すように、上述のリヤサイドフレーム１４はリヤサイドフレームアッパ１５とリヤサイドフレームロア１６とを接合固定して、車両前後方向に延びるリヤサイド閉断面１７を形成した車体強度部材である。

【0033】

図１～図３、図８、図１０に示すように、上述のリヤサイドフレーム１４の前部は、上述のサイドシル５の後部とオーバラップするように設けられている。

【0034】

図１～図３に示すように、トンネル部２の後端で車幅方向に延びて左右一対のサイドシル５，５間を連結するクロスメンバ１８（いわゆるＮｏ．３クロスメンバ）を設けている。図４に示すように、該クロスメンバ１８は、キックアップ部を兼ねるクロスメンバアッパ１９と、クロスメンバロア２０と、を接合固定して、車幅方向に延びる閉断面部２１を備えている。

【0035】

図１～図３に示すように、上述のクロスメンバ１８の後部から車両後方に延びるリヤフロアパネルとしてのリヤシートパン２２を設けている。このリヤシートパン２２はクロスメンバ１８の後部からリヤホイールハウス１３の前後方向中間部と対応する位置まで車両前後方向に延びると共に、当該リヤシートパン２２の車幅方向左右両端部は左右のリヤサイドフレーム１４に連結されている。

【0036】

図１～図３に示すように、上述のリヤシートパン２２の後端には車幅方向に延びる左右一対のリヤサイドフレーム１４，１４間を連結するリヤクロスメンバ２３（いわゆるＮｏ．４クロスメンバ）を設けている。また、該リヤクロスメンバ２３の後部から車両後方に延びるリヤフロアパネルとしての荷室フロア２４を設けている。

【0037】

この荷室フロア２４はリヤクロスメンバ２３の後部からリヤエンド位置まで車両前後方向に延びると共に、当該荷室フロア２４の車幅方向左右両端部は左右のリヤサイドフレーム１４に連結されている。

【0038】

一方で、図１～図３に示すように、上述のトンネル部２の左側のスカート部と車両左側のサイドシル５におけるサイドシルインナ６との間を車幅方向に延びて連結する左側のフロントクロスメンバ２５（いわゆるＮｏ．２．５クロスメンバ）を設け、このフロントクロスメンバ２５とフロントフロアパネル１との間には、車幅方向に延びる閉断面２６を形成している。

【0039】

同様に、図２、図３に示すように、上述のトンネル部２の右側のスカート部と車両右側のサイドシル５におけるサイドシルインナ６との間を車幅方向に延びて連結する右側のフロントクロスメンバ２７（いわゆるＮｏ．２．５クロスメンバ）を設け、このフロントクロスメンバ２７とフロントフロアパネル１との間には、車幅方向に延びる閉断面２８を形成している。

【0040】

図８に示すように、上述のリヤクロスメンバ２３の直前部において、当該リヤクロスメンバ２３と車両前方に離間した位置には、車幅方向に延びて左右一対のリヤサイドフレーム１４間を連結するインタミディエートクロスメンバ２９（いわゆるＮｏ．３．５クロスメンバ）を設け、このインタミディエートクロスメンバ２９とリヤシートパン２２下面との間には車幅方向に延びる閉断面３０を形成している。

【0041】

図８、図９に示すように、上述のサイドシル５の車幅方向内側に隣接し、フロントフロアパネル１およびリヤシートパン２２の下方には、トンネル部２を隔て、かつ、車幅方向に離間して左右のバッテリユニット３１，３２、すなわち、第１バッテリユニット３１と第２バッテリユニット３２と、を設けている。

【0042】

上述の第１および第２の各バッテリユニット３１，３２は、図９に示すように、複数のバッテリモジュール３３から成るバッテリ３４と、当該バッテリ３４の下部を覆う断面凹形状のバッテリトレイ３５と、上記バッテリ３４の上部を覆う断面逆凹形状のバッテリカバー３６と、を備えている。

【0043】

つまり、上述の第１および第２の各バッテリユニット３１，３２は、バッテリ３４がバッテリトレイ３５で支持されると共に、当該バッテリ３４はバッテリトレイ３５とバッテリカバー３６とで囲繞されたバッテリ格納空間内に配置されている。
また、上述の各バッテリユニット３１，３２におけるバッテリトレイ３５の底面は空力性能を考慮して平坦に形成されている（図９参照）。

【0044】

図９に示すように、第１バッテリユニット３１と第２バッテリユニット３２との後部には、車両の電気回路を切換えるリレー部ＲＥが固定されている。
図８～図１０に示すように、バッテリユニット３１，３２の車幅方向内側位置と対応して、トンネル部２の上部下面と側部の車外側の壁面とに跨がって複数、例えば、合計６つのブラケット３７，３７…を溶接手段等にて固定している。

【0045】

合計６つのブラケット３７のうち、車両前側に位置する左右一対のブラケット３７と、車両後側に位置する左右一対のブラケット３７とは、バッテリユニット３１，３２支持用のブラケットであり、車両前後方向中間に位置する左右一対のブラケット３７はプロペラシャフト３８（図１１参照）支持用のブラケットである。

【0046】

第１および第２の各バッテリユニット３１，３２の車幅方向内側は、上述のブラケット３７に取付けられるバッテリユニット吊下げ支持部材にて上述のトンネル部２に支持されている。

【0047】

また、上述の第１および第２の各バッテリユニット３１，３２の車幅方向外側は、図８、図９に示すように、固定部材３９と固定ブラケット４０とを用いて、リヤサイドフレーム１４におけるリヤサイドフレームロア１６およびサイドシルインナ６の下面部に固定支持されている。

【0048】

ところで、図２、図４に示すように、クロスメンバ１８におけるクロスメンバアッパ１９は、前部に位置してフロントフロアパネル１およびトンネル部２に接合固定されるフランジ部１９ａと、フランジ部１９ａの後端から上方に立上がる縦壁部１９ｂと、縦壁部１９ｂの上端から急角度で後上に延びる急傾斜部１９ｃと、急傾斜部１９ｃの上端から緩角度で後上に延びる緩傾斜部１９ｄと、緩傾斜部１９ｄの後端から後方に延びてリヤシートパン２２に接合固定される上面部１９ｅと、を一体形成したものである。

【0049】

そして、上記フランジ部１９ａと縦壁部１９ｂとの間、縦壁部１９ｂと急傾斜部１９ｃとの間、急傾斜部１９ｃと緩傾斜部１９ｄとの間、緩傾斜部１９ｄと上面部１９ｅとの間には、それぞれ車幅方向に延びる稜線Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４が形成されている。

【0050】

また、図４に示すように、クロスメンバ１８におけるクロスメンバロア２０は、前部に位置してフロントフロアパネル１およびトンネル部２に接合固定される下面部２０ａと、下面部２０ａの後端から後上方向に立上がる縦壁部２０ｂと、縦壁部２０ｂの上端から後方に延びてリヤシートパン２２に接合固定される上面部２０ｃと、を一体形成したものである。

【0051】

そして、上記下面部２０ａと縦壁部２０ｂとの間、並びに、縦壁部２０ｂと上面部２０ｃとの間には、それぞれ車幅方向に延びる稜線Ｘ５，Ｘ６が形成されている。

【0052】

図３、図４（ｂ）に示すように、上述のクロスメンバ１８は、車幅方向において少なくともバッテリユニット３１，３２の車幅方向位置を含むと共に、車幅方向中央位置を除く範囲の上記稜線、詳しくは、クロスメンバアッパ１９の複数の稜線Ｘ１～Ｘ４のうちの１つの稜線Ｘ３と、クロスメンバロア２０の複数の稜線Ｘ５，Ｘ６のうちの１つの稜線Ｘ５を補強する補強部としての左右一対の上部レインフォースメント４１および左右一対の下部レインフォースメント４２を有している。この実施例では上記上下の各レインフォースメント４１，４２は、クロスメンバ１８と別体に構成されている。

【0053】

詳しくは、図５に示すように、車両左側に位置する上部レインフォースメント４１の車幅方向内端と、車両右側に位置する上部レインフォースメント４１の車幅方向内端とは、トンネル部２に対応して車幅方向中央位置にて車幅方向に離間している。

【0054】

同様に、図５、図６に示すように、車両左側に位置する下部レインフォースメント４２の車幅方向内端と、車両右側に位置する下部レインフォースメント４２の車幅方向内端とは、トンネル部２に対応して車幅方向中央位置にて車幅方向に離間している。

【0055】

このように、上述の上下の各レインフォースメント４１，４２にてクロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５が補強されることで、通常走行時においてクロスメンバ１８の断面変形を抑制し、車両剛性の向上を図り、斯る車体剛性の向上により、フロントフロアパネル１の振動を抑制するように構成している。

【0056】

さらに、上述の上下の各レインフォースメント４１，４２が車幅方向中央部を除いてクロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５を補強することで、車両側突時に、トンネル部２の折曲変形を阻害しない。このため、サイドシル５とクロスメンバ１８との接合部４３（図２、図３参照）に応力が集中することを抑制し、サイドシル５側の車体とバッテリユニット３１，３２との衝突を抑制するように構成している。

【0057】

また、車両側突時には、左右一対のバッテリユニット３１，３２の車幅方向内側がトンネル部２の変形に伴い上方に変位するため、バッテリユニット３１，３２同士の衝突を抑制するように構成したものである。

【0058】

図４（ｂ）に示すように、上述の補強部はクロスメンバアッパ１９の稜線Ｘ３とクロスメンバロア２０の稜線Ｘ５とに沿って設けられる断面Ｌ字形状の上部レインフォースメント４１および下部レインフォースメント４２である。

【0059】

詳しくは、上部レインフォースメント４１はクロスメンバアッパ１９の急傾斜部１９ｃに沿う前面部４１ａと、クロスメンバアッパ１９の緩傾斜部１９ｄに沿う上面部４１ｂと、これら各面部４１ａ，４１ｂ間に位置して車幅方向に延びる稜線Ｘ７と、を備えている。

【0060】

そして、上部レインフォースメント４１の稜線Ｘ７をクロスメンバアッパ１９の稜線Ｘ３に沿わせて、上部レインフォースメント４１とクロスメンバアッパ１９とを締結部材による締結、または、溶接手段にて、互いに固定している。

【0061】

また、下部レインフォースメント４２は、クロスメンバロア２０の下面部２０ａに沿う下面部４２ａと、クロスメンバロア２０の縦壁部２０ｂに沿う後面部４２ｂと、これら各面部４２ａ，４２ｂに位置して車幅方向に延びる稜線Ｘ８と、を備えている。

【0062】

そして、下部レインフォースメント４２の稜線Ｘ８をクロスメンバロア２０の稜線Ｘ５に沿わせて、下部レインフォースメント４２とクロスメンバロア２０とを締結部材による締結、または、溶接手段にて、互いに固定している。

【0063】

これにより、クロスメンバ１８とは別体のレインフォースメント４１，４２を当該クロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５に沿って設ける簡単な構成により、クロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５を補強し、通常走行時のクロスメンバ１８の断面変形を抑制するように構成している。

【0064】

図５、図６に示すように、クロスメンバ１８の車幅方向中央位置にはブラケット５０が設けられており、該ブラケット５０と下部レインフォースメント４２とが接合されている。

【0065】

図５、図６、図７に示すように、上述のブラケット５０は、前側中央部５１と、前側中央部５１の左右に段差部５２を介して連続形成された左右の前面部５３と、左右の前面部５３の車幅方向外端から後方に延びる左右の側面部５４と、左右の側面部５４の後端から車幅方向外側に延びる後部接合片５５と、左右の側面部５４に脚部５６を介して車幅方向外側に延びる下部接合片５７と、を備えている。

【0066】

また、上述のブラケット５０は、上側中央部５８と、上側中央部５８の左右に段差部５９を介して連続形成された左右の上面部６０と、左右の上面部６０の車幅方向外側から下方に延びる折曲げ片６１と、を備えている。この実施例では、図７に示すように、上記ブラケット５０は左右対称に形成されている。

【0067】

そして、上述の後部接合片５５がスポット溶接等の手段により下部レインフォースメント４２の後面部４２ｂに接合されると共に、下部接合片５７がスポット溶接等の手段により下部レインフォースメント４２の下面部４２ａに接合され、これにより、ブラケット５０と下部レインフォースメント４２とが接合固定されたものである。

【0068】

上記ブラケット５０を設けることで、通常走行時においてクロスメンバ１８の荷重伝達を阻害しない。詳しくは、上記ブラケット５０が側突荷重の伝達経路として作用することで、通常走行時のクロスメンバ１８の荷重伝達を阻害しないように構成している。

【0069】

図５、図６、図７に示すように、上述のブラケット５０の車幅方向中央位置には、ノッチ６２，６３が形成されている。すなわち、ブラケット５０の上側中央部５８には、脆弱部として車両後方側が開放するノッチ６２が形成されており、ブラケット５０の前側中央部５１の下部には、脆弱部として車両下方側が開放するノッチ６３が形成されている。

【0070】

図面では上記ノッチ６２，６３としてＵ字ノッチを例示したが、これはＶ字ノッチでもよく切り込み部でもよい。
このように、上述のブラケット５０に脆弱部としての上記ノッチ６２，６３を形成することで、車両側突時にノッチ６２，６３を起点としてブラケット５０が変形し、これにより、トンネル部２の変形を阻害しないように構成している。

【0071】

図４、図５、図６、図７に示すように、上述のブラケット５０はクロスメンバ１８との間に減衰性能を有する柔結合部６４を備えている。

【0072】

この実施例においては、上述の減衰性能を有する柔結合部６４として、ヤング率（縦弾性係数）が高く、歪みエネルギを蓄積して、熱として消散することにより振動減衰を図る減衰接着剤を用いている。

【0073】

図４～図７に示すように、上述の柔結合部６４はブラケット５０における上面部６０上部に設けられており、上部レインフォースメント４１を介してクロスメンバアッパ１９の緩傾斜部１９ｄに当接している。

【0074】

このように、上述のブラケット５０とクロスメンバ１８のクロスメンバアッパ１９との間に上記柔結合部６４を介設することにより、乗り心地を改善すべく構成している。

【0075】

図４に示すように、上述のクロスメンバアッパ１９の複数の稜線Ｘ１～Ｘ４のうち特定の稜線Ｘ３は、上側稜線であり、クロスメンバロア２０の複数の稜線Ｘ５，Ｘ６のうち特定の稜線Ｘ５は下側稜線である。

【0076】

すなわち、クロスメンバ１８は上側稜線Ｘ３と下側稜線Ｘ５とを備えている。そして、上述の上下のレインフォースメント４１，４２は上側稜線Ｘ３と下側稜線Ｘ５とを補強している。詳しくは、上部レインフォースメント４１は上側稜線Ｘ３を補強し、下部レインフォースメント４２は下側稜線Ｘ５を補強している。

【0077】

このように、上下の各レインフォースメント４１，４２で上側稜線Ｘ３と下側稜線Ｘ５とを補強することで、クロスメンバ１８の断面変形をより一層抑制するように構成している。

【0078】

図３、図１０に示すように、上述の下側稜線Ｘ５を補強する下部レインフォースメント４２は、燃料タンク７０を取付ける左右一対のタンク取付け部４５を有している。

【0079】

図８に示すプラグイン・ハイブリッド車の下部車体構造からバッテリユニット３１，３２を取外して、同一車体構造のものを、一般的な内燃機関駆動による四輪駆動車または前部機関後輪駆動車の下部車体構造に適用する場合には、燃料タンク７０が必要となる。

【0080】

この場合、図１０に示すように、リヤシートパン２２の下方に燃料タンク７０を配設する。燃料タンク７０は車幅方向に離間して左右一対のタンクバンド７１，７１を備えており、タンクバンド７１の前端部は、締結部材７２を用いてクロスメンバ１８におけるクロスメンバロア２０に締結され、タンクバンド７１の後端部は、締結部材７３を用いてリヤクロスメンバ２３に締結され、これにより、燃料タンク７０がリヤシートパン２２の下方に配置される。

【0081】

図１０に示すタンクバンド７１前端部をクロスメンバロア２０に締結する締結部材７２は、図３に示す下部レインフォースメント４２に設けられたタンク取付け部４５に締結固定される。

【0082】

このように、上述の下部レインフォースメント４２がタンク取付け部４５を有するので、別途タンク取付けブラケットを設ける必要がなく、燃料タンク７０を取付けることができるように構成したものである。

【0083】

次に、図１１～図１４を参照して車両側突時の挙動について説明する。
図１１は車両側突時のバッテリユニットの挙動を、車両後方から見た状態で示す説明図、図１２は車両側突時のクロスメンバの挙動を、車両後方から見た状態で示す説明図、図１３は車両側突時の上下のレインフォースメントおよびブラケットの挙動を、車両後方から見た状態で示す説明図、図１４は車両側突時の挙動を示す底面図である。なお、図１３においては、クロスメンバロア２０を取外した状態で示している。

【0084】

但し、これらの各図１１～図１４は、車両左側からの側突荷重入力時点から同一時間経過後における各部の変形挙動を示すものである。

【0085】

図１３に示すように、クロスメンバ１８の車幅方向中央位置に設けられたブラケット５０には車幅方向中央位置にノッチ６２，６３が形成されているので、車両側突時に当該ノッチ６２，６３を起点としてブラケット５０が変形する。

【0086】

また、上下のレインフォースメント４１，４２は車幅方向中央部を除いてクロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５を補強しているので、車両側突時には、トンネル部２の折曲変形を阻害しない。これにより、該トンネル部２は、図１３に示すように、車幅方向中央部が車両上方に挙動するように折曲変形する。

【0087】

このため、サイドシル５とクロスメンバ１８との接合部４３に応力が集中することを抑制し、サイドシル５側の車体とバッテリユニット３１との衝突を抑制することができる。

【0088】

上述のクロスメンバ１８およびリヤシートパン２２は図１２、図１３に示すように、車幅方向中央部が上方へ変位するように変形する。また、左右一対のバッテリユニット３１，３２は当該バッテリユニット３１，３２の車幅方向内側上部がトンネル部２の潰れ変形に伴って、図１１に示すように、上方かつ車幅方向外側に変形することで、バッテリユニット３１，３２同士の衝突を抑制することができる。

【0089】

さらに、上述のトンネル部２の潰れ変形によりフロントフロアパネル１は、図１５で示した従来構造と比較して、その潰れ量が小さくなる（図１４参照）。

【0090】

なお、以上の説明においては、車幅方向左側外方からの側突荷重入力に対する各部の挙動について説明したが、この実施例においては、車幅方向右側外方からの側突荷重入力時においても、各部は上述同様に変形挙動する。

【0091】

図１１において、７４は排気管である。また、図１３、図１４において、７５はサイドシルインナ６の車幅方向内側とフロントフロアパネル１との間に設けられた床下フロアフレームである。

【0092】

さらに、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車幅方向の内方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向の外方を示し、矢印ＬＥは車幅方向左側外方を示し、矢印ＲＩは車幅方向右側外方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示す。

【0093】

以上のように、本実施例に係る車両の下部車体構造は、フロアパネル（フロントフロアパネル１）の車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネル（トンネル部２）と、上記フロアトンネル（トンネル部２）の後端で車幅方向に延びる稜線Ｘ３，Ｘ５を有し、閉断面部２１が左右一対のサイドシル５間を連結するクロスメンバ１８と、上記フロアパネル（フロントフロアパネル１）の下方で、かつ、上記サイドシル５間に位置し、上記フロアトンネル（トンネル部２）を隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニット３１，３２と、を備え、上記クロスメンバ１８は、車幅方向において、少なくとも上記バッテリユニット３１，３２の車幅方向位置を含むと共に車幅方向中央位置を除く範囲の上記稜線Ｘ３，Ｘ５を補強する補強部（レインフォースメント４１，４２）を有することを特徴としている（図１、図３、図４、図８、図９参照）。

【0094】

このような車両の下部車体構造によれば、上記補強部（レインフォースメント４１，４２）にてクロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５が補強されるので、通常走行時においてクロスメンバ１８の断面変形を抑制することができ、車両剛性の向上を図ることができる。また、車体剛性の向上により、フロアパネル（フロントフロアパネル１）の振動を抑制することができる。

【0095】

さらに、上記補強部（レインフォースメント４１，４２）が車幅方向中央部を除いてクロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５を補強するので、車両側突時に、フロアトンネル（トンネル部２）の折曲変形を阻害しない。このため、サイドシル５とクロスメンバ１８との接合部４３に応力が集中することを抑制し、サイドシル５側の車体とバッテリユニット３１，３２との衝突を抑制することができる。

【0096】

また、車両側突時には、左右一対のバッテリユニット３１，３２の車幅方向内側がフロアトンネル（トンネル部２）の変形に伴い上方に変位するため、バッテリユニット３１，３２同士の衝突を抑制することもできる。

【0097】

また、かかる車両の下部車体構造においては、上記補強部は、上記クロスメンバ１８の上記稜線Ｘ３，Ｘ５に沿って設けられる断面Ｌ字形状のレインフォースメント４１，４２である（図３、図４参照）。

【0098】

このような車両の下部車体構造によれば、クロスメンバ１８とは別体のレインフォースメント４１，４２を当該クロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５に沿って設ける簡単な構成により、クロスメンバ１８の稜線Ｘ３，Ｘ５を補強し、通常走行時のクロスメンバ１８の断面変形を抑制することができる。

【0099】

さらに、かかる車両の下部車体構造においては、上記クロスメンバ１８の車幅方向中央位置にはブラケット５０が設けられ、該ブラケット５０と上記レインフォースメント４１，４２とが接合されている（図５～図７参照）。

【0100】

このような車両の下部車体構造によれば、上記ブラケット５０を設けることで、通常走行時においてクロスメンバ１８の荷重伝達を阻害しない。詳しくは、上記ブラケット５０が荷重の伝達経路として作用するので、通常走行時のクロスメンバ１８の荷重伝達を阻害しないことになる。

【0101】

さらにまた、かかる車両の下部車体構造においては、上記ブラケット５０の車幅方向中央位置に脆弱部（ノッチ６２，６３参照）が形成されている（図５～図７参照）。
このような車両の下部車体構造によれば、ブラケット５０に脆弱部（ノッチ６２，６３参照）を形成したので、車両側突時に脆弱部（ノッチ６２，６３参照）を起点としてブラケット５０が変形することで、フロアトンネル（トンネル部２）の変形を阻害しない。

【0102】

また、かかる車両の下部車体構造においては、上記脆弱部はノッチ６２，６３であることを特徴とする。
このような車両の下部車体構造によれば、ブラケット５０にノッチ６２，６３を形成したので、車両側突時にノッチ６２，６３を起点としてブラケット５０が変形することで、フロアトンネル（トンネル部２）の変形を阻害しない。

【0103】

加えて、かかる車両の下部車体構造においては、上記ブラケット５０は上記クロスメンバ１８との間に減衰性能を有する柔結合部６４を備えている（図５～図７参照）。
このような車両の下部車体構造によれば、ブラケット５０とクロスメンバ１８との間に上記柔結合部６４を介設することで、乗り心地を改善することができる。

【0104】

また、かかる車両の下部車体構造においては、上記クロスメンバ１８の上記稜線Ｘ３，Ｘ５は、上側稜線Ｘ３と下側稜線Ｘ５とを備え、上記レインフォースメント４１，４２は上記上側稜線Ｘ３と上記下側稜線Ｘ５とを補強する（図４参照）。
このような車両の下部車体構造によれば、上記レインフォースメント４１，４２で上側稜線Ｘ３と下側稜線Ｘ５とを補強するので、クロスメンバ１８の断面変形をより一層抑制することができる。

【0105】

さらに、かかる車両の下部車体構造においては、上記下側稜線Ｘ５を補強する上記レインフォースメント４２は、燃料タンク７０を取付けるタンク取付け部４５を有する（図３、図１０参照）。

【0106】

このような車両の下部車体構造によれば、上記レインフォースメント４２がタンク取付け部４５を有するので、別途タンク取付けブラケットを設ける必要がなく、燃料タンク７０を取付けることができる。

【0107】

この発明の構成と、上述の実施例との対応において、
この発明のフロアパネルは、実施例のフロントフロアパネル１に対応し、
以下同様に、
フロアトンネルは、トンネル部２に対応し、
サイドシルは、サイドシル５に対応し、
クロスメンバは、クロスメンバ１８に対応し、
閉断面部は、閉断面部２１に対応し、
バッテリユニットは、第１バッテリユニット３１、第２バッテリユニット３２に対応し、
補強部は、上部レインフォースメント４１、下部レインフォースメント４２に対応し、
タンク取付け部は、タンク取付け部４５に対応し、
ブラケットは、ブラケット５０に対応し、
脆弱部は、ノッチ６２，６３に対応し、
柔結合部は、柔結合部６４に対応し、
燃料タンクは、燃料タンク７０に対応し、
稜線は、上側稜線Ｘ３、下側稜線Ｘ５に対応するも、
この発明は、上述の実施例の構成のみに限定されるものではなく、多くの実施形態を得ることができる。

【産業上の利用可能性】

【0108】

以上説明したように、本発明は、フロアパネルの車幅方向中央位置において、上方に突出して車両前後方向に延びるフロアトンネルと、上記フロアトンネルの後端で車幅方向に延びる稜線を有し、閉断面部が左右一対のサイドシル間を連結するクロスメンバと、上記フロアパネルの下方で、かつ、上記サイドシル間に位置し、上記フロアトンネルを隔てて車幅方向左右に設けられる左右一対のバッテリユニットと、を備えた車両の下部車体構造について有用である。

【符号の説明】

【0109】

１…フロントフロアパネル（フロアパネル）
２…トンネル部（フロアトンネル）
５…サイドシル
１８…クロスメンバ
２１…閉断面部
３１…第１バッテリユニット（バッテリユニット）
３２…第２バッテリユニット（バッテリユニット）
４１…上部レインフォースメント（補強部）
４２…下部レインフォースメント（補強部）
４５…タンク取付け部
５０…ブラケット
６２，６３…ノッチ（脆弱部）
６４…柔結合部
７０…燃料タンク
Ｘ３…上側稜線（稜線）
Ｘ５…下側稜線（稜線）

【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】