特開 2025-100153 車両下部構造

(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】P2025100153

(43)【公開日】2025-07-03

(54)【発明の名称】車両下部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20250626BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 F

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 2023217309

(22)【出願日】2023-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001519

【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊田 恵祐

【テーマコード（参考）】

3D203

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203AA31

3D203AA33

3D203BB06

3D203BB12

3D203BB13

3D203BB20

3D203BB22

3D203BB54

3D203BB55

3D203BB62

3D203CA25

3D203CA40

3D203CA57

3D203CA73

3D203CB03

3D203CB07

3D203CB09

3D203CB35

3D203CB40

3D203DB05

3D203DB07

(57)【要約】

【課題】バッテリの搭載スペースを確保しつつ、汎用性の高い車両下部構造を得る。
【解決手段】車両下部構造は、バッテリＢＴの車両幅方向外側を車両前後方向に延在され、車両側面視で当該バッテリＢＴの少なくとも一部と重なる位置に設けられた閉断面構造のサイドフレーム１８と、サイドフレーム１８の車両幅方向外側に配置されると共に、車両側面視でサイドフレーム１８の少なくとも一部と重なる位置に設けられ、締結部材４６によってサイドフレーム１８に締結された閉断面構造のサイドメンバ４０と、を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリの車両幅方向外側を車両前後方向に延在され、車両側面視で当該バッテリの少なくとも一部と重なる位置に設けられた閉断面構造のサイドフレームと、
前記サイドフレームの車両幅方向外側に配置されると共に、車両側面視で前記サイドフレームの少なくとも一部と重なる位置に設けられ、締結部材によって前記サイドフレームに締結される閉断面構造のサイドメンバと、
を有する車両下部構造。

【請求項2】

前記サイドメンバにおける断面内には、外側エネルギー吸収部材が設けられている、請求項１に記載の車両下部構造。

【請求項3】

前記サイドフレームにおける断面内には、車両側面視で少なくとも一部が前記外側エネルギー吸収部材と重なる位置に内側エネルギー吸収部材が設けられている、請求項２に記載の車両下部構造。

【請求項4】

前記サイドフレームには、車両幅方向に延在されたフロアクロスメンバが接続されており、
前記内側エネルギー吸収部材の少なくとも一部が車両側面視で前記フロアクロスメンバと重なる位置に設けられている、請求項３に記載の車両下部構造。

【請求項5】

前記サイドメンバにおける車両前方側には、車両上下方向に延在されたフロントピラーが接続されており、
前記フロントピラーよりも車両後方側には、車両上下方向に延在されたセンタピラーが前記サイドメンバに接続されている、請求項１に記載の車両下部構造。

【請求項6】

前記サイドフレームの車両幅方向外側の壁部と、前記サイドメンバの車両幅方向内側の壁部とが、前記締結部材によって車両幅方向に締結されている、請求項１に記載の車両下部構造。

【請求項7】

前記外側エネルギー吸収部材は、前記サイドメンバにおける断面内の上部に配置されており、
前記内側エネルギー吸収部材は、前記サイドフレームにおける断面内の上部に配置されており、
前記締結部材は、前記外側エネルギー吸収部材及び前記内側エネルギー吸収部材の下方に配置されている、請求項３に記載の車両下部構造。

【請求項8】

前記サイドメンバは、前記サイドフレームと対向して配置された平板状のインナパネルと、当該インナパネルの車両幅方向外側に配置されて前記インナパネルと接合された断面ハット状のアウタパネルとを含んで構成されている、請求項１に記載の車両下部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両下部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、車両の骨格となるロッカの車両幅方向内側に、車両前後方向に延在するフロアリインフォースメントを備えた構造が開示されている。この特許文献１に記載の構造では、フロアリインフォースメントよりも車両幅方向内側にバッテリが搭載されており、バッテリがフロアリインフォースメントに締結されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】中国特許出願公開第１１５１４０１９４号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記特許文献１に記載の構造では、フロアリインフォースメントがロッカから離間して配置されているため、左右のフロアリインフォースメントの間の寸法が小さくなり、バッテリの搭載スペースを広げることができない。一方、ロッカまでバッテリケースを延在すれば、バッテリの搭載スペースを確保できるが、車種ごとに左右のロッカ間の寸法が異なるため、車種ごとにバッテリケースの寸法を変更する必要が生じる。

【0005】

本発明は、バッテリの搭載スペースを確保しつつ、バッテリケースの汎用性が高い車両下部構造を得ることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

請求項１に係る車両下部構造は、バッテリの車両幅方向外側を車両前後方向に延在され、車両側面視で当該バッテリの少なくとも一部と重なる位置に設けられた閉断面構造のサイドフレームと、前記サイドフレームの車両幅方向外側に配置されると共に、車両側面視で前記サイドフレームの少なくとも一部と重なる位置に設けられ、締結部材によって前記サイドフレームに締結される閉断面構造のサイドメンバと、を有する。

【0007】

請求項１に係る車両下部構造では、サイドフレームは、バッテリの車両幅方向外側を車両前後方向に延在されている。また、サイドフレームは、閉断面構造とされており、車両側面視でバッテリの少なくとも一部と重なる位置に設けられている。これにより、車両の側面衝突時（以下、適宜「側突時」と称する。）に車両側方から入力された衝突荷重をサイドフレームで受けることができ、バッテリが保護される。

【0008】

また、サイドフレームの車両幅方向外側には、サイドメンバが配置されており、サイドメンバは、締結部材によってサイドフレームに締結されている。このように、サイドフレームとサイドメンバを締結部材で締結する構造とすることで、サイドフレームがサイドメンバに近接することとなり、バッテリの車両幅方向の搭載スペースを確保できる。

【0009】

さらに、サイドメンバは、閉断面構造となっており、車両側面視でサイドフレームの少なくとも一部と重なる位置に設けられている。このように、締結部材で締結された閉断面構造のサイドフレーム及びサイドメンバによって車両骨格部材であるロッカとして機能させることができる。そして、サイドメンバを変更するだけで車格の異なる車両に適用できるため、バッテリ及びサイドフレームを変更する必要がなく、汎用性が高い構造となる。

【0010】

請求項２に係る車両下部構造は、請求項１において、前記サイドメンバにおける断面内には、外側エネルギー吸収部材が設けられている。

【0011】

請求項２に係る車両下部構造では、サイドメンバの断面内に外側エネルギー吸収部材を設けることで、側突時に車両側方から入力された衝突荷重の少なくとも一部を外側エネルギー吸収部材によって吸収できる。

【0012】

請求項３に係る車両下部構造は、請求項２において、前記サイドフレームにおける断面内には、車両側面視で少なくとも一部が前記外側エネルギー吸収部材と重なる位置に内側エネルギー吸収部材が設けられている。

【0013】

請求項３に係る車両下部構造では、サイドフレームの断面内に内側エネルギー吸収部材を設けることで、側突時に車両側方から入力された衝突荷重の少なくとも一部を内側エネルギー吸収部材によって吸収できる。また、車両側面視で内側エネルギー吸収部材の少なくとも一部が外側エネルギー吸収部材と重なっている。このため、外側エネルギー吸収部材及び内側エネルギー吸収部材の両部材によって効果的に荷重を吸収でき、バッテリへの荷重入力を抑制できる。

【0014】

請求項４に係る車両下部構造は、請求項３において、前記サイドフレームには、車両幅方向に延在されたフロアクロスメンバが接続されており、前記内側エネルギー吸収部材の少なくとも一部が車両側面視で前記フロアクロスメンバと重なる位置に設けられている。

【0015】

請求項４に係る車両下部構造では、車両幅方向に延在されたフロアクロスメンバがサイドフレームに接続されている。また、内側エネルギー吸収部材の少なくとも一部が車両側面視でフロアクロスメンバと重なる位置に設けられている。このため、側突時に車両側方から入力された衝突荷重を内側エネルギー吸収部材で吸収しつつ、サイドフレーム及びフロアクロスメンバを介して反衝突側へ伝達できる。この結果、バッテリへの荷重入力を効果的に抑制できる。

【0016】

請求項５に係る車両下部構造は、請求項１において、前記サイドメンバにおける車両前方側には、車両上下方向に延在されたフロントピラーが接続されており、前記フロントピラーよりも車両後方側には、車両上下方向に延在されたセンタピラーが前記サイドメンバに接続されている。

【0017】

請求項５に係る車両下部構造では、サイドメンバにフロントピラー及びセンタピラーを接続することで、サイドメンバ、フロントピラー及びセンタピラーを含むサイドモジュールが構成される。これにより、予めサイドメンバ、フロントピラー及びセンタピラーをモジュール化し、このモジュール化したサイドモジュールに対してバッテリ及びサイドフレームを締結するだけで車両の骨格を構成できる。

【0018】

請求項６に係る車両下部構造は、請求項１において、前記サイドフレームの車両幅方向外側の壁部と、前記サイドメンバの車両幅方向内側の壁部とが、前記締結部材によって車両幅方向に締結されている。

【0019】

請求項６に係る車両下部構造では、締結部材によってサイドフレームとサイドメンバとが車両幅方向に締結される。これにより、側突時には、締結部材の軸方向に沿って荷重が入力されるため、締結部材によって上下に締結した構造のように側突時に締結部材のせん断方向に荷重が入力される場合と比較して、締結状態を良好に維持できる。

【0020】

請求項７に係る車両下部構造は、請求項３において、前記外側エネルギー吸収部材は、前記サイドメンバにおける断面内の上部に配置されており、前記内側エネルギー吸収部材は、前記サイドフレームにおける断面内の上部に配置されており、前記締結部材は、前記外側エネルギー吸収部材及び前記内側エネルギー吸収部材の下方に配置されている。

【0021】

請求項７に係る車両下部構造では、外側エネルギー吸収部材及び内側エネルギー吸収部材が配置された領域と、締結部材が配置された領域とを上下に分けることにより、締結部材によるサイドフレームとサイドメンバとの締結時に外側エネルギー吸収部材及び内側エネルギー吸収部材が邪魔になるのを抑制できる。また、外側エネルギー吸収部材及び内側エネルギー吸収部材を上部に配置することで、フロアクロスメンバへ衝突荷重を効率良く伝達できる。

【0022】

請求項８に係る車両下部構造は、請求項１において、前記サイドメンバは、前記サイドフレームと対向して配置された平板状のインナパネルと、当該インナパネルの車両幅方向外側に配置されて前記インナパネルと接合された断面ハット状のアウタパネルとを含んで構成されている。

【0023】

請求項８に係る車両下部構造では、サイドメンバが平板状のインナパネルを備えているため、サイドフレームをサイドメンバに面接触させることができ、サイドフレームとサイドメンバとを強固に締結できる。

【発明の効果】

【0024】

以上説明したように、本発明に係る車両下部構造によれば、バッテリの搭載スペースを確保しつつ、バッテリケースの汎用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0025】

【図1】第１実施形態に係る車両下部構造の一部を示す斜視図である。

【図2】図１の２－２線で切断した状態を拡大して示す要部拡大断面図である。

【図3】第１実施形態におけるサイドモジュールの一例を示す側面図である。

【図4】第２実施形態に係る車両下部構造を示す、図２に対応する要部拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0026】

＜第１実施形態＞
第１実施形態に係る車両下部構造について、図面を参照して説明する。

【0027】

図１は、実施形態に係る車両下部構造の一部を示す斜視図である。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。

【0028】

図１に示されるように、本実施形態の車両下部構造は、バッテリフレーム１２を含んで構成されている。バッテリフレーム１２は、バッテリケース２０を囲う略枠状の部材であり、図示しない車室の下方に配置される。

【0029】

バッテリフレーム１２は、フロントフレーム１４、リアフレーム１６及び左右一対のサイドフレーム１８を含んで構成されている。フロントフレーム１４、リアフレーム１６及びサイドフレーム１８は、金属によって一体的に形成されてもよく、それぞれ別々に形成されてもよい。本実施形態では一例として、フロントフレーム１４、リアフレーム１６及びサイドフレーム１８がそれぞれ押出成形によって形成されて閉断面構造とされており、互いに接合されることでバッテリフレーム１２が形成されている。

【0030】

フロントフレーム１４は、車両下部構造の車両前部に位置しており、バッテリケース２０の車両前端部に沿って車両幅方向に延在されている。また、フロントフレーム１４には、車両の前部を構成するフロントモジュール（不図示）が接合される。

【0031】

リアフレーム１６は、車両下部構造の車両後部に位置しており、バッテリケース２０の車両後端部に沿って車両幅方向に延在されている。また、リアフレーム１６には、車両の後部を構成するリアモジュール（不図示）が接合される。

【0032】

フロントフレーム１４の右側端部と、リアフレーム１６の右側端部とがサイドフレーム１８によって車両前後方向に連結されている。また、フロントフレーム１４の左側端部と、リアフレーム１６の左側端部とがサイドフレーム１８によって車両前後方向に連結されている。

【0033】

左右一対のサイドフレーム１８は、それぞれバッテリケース２０の車両幅方向外側を車両前後方向に延在されており、サイドフレーム１８の前端部がフロントフレーム１４に接続され、サイドフレーム１８の後端部がリアフレーム１６に接続されている。

【0034】

図２は、図１の２－２線で切断した状態を拡大して示す要部拡大断面図である。この図２に示されるように、サイドフレーム１８は、上壁部１８Ａ、下壁部１８Ｂ、右壁部１８Ｃ及び左壁部１８Ｄを備えており、車両前後方向から見た断面視で略矩形の外形をなした閉断面構造とされている。

【0035】

上壁部１８Ａは、バッテリケース２０よりも高い位置に配置されており、車両幅方向及び車両前後方向に延在されている。また、下壁部１８Ｂは、車両側面視でバッテリケース２０と重なる位置に配置されており、車両幅方向及び車両前後方向に延在されている。換言すれば、サイドフレーム１８は、車両側面視でバッテリケース２０の少なくとも一部と重なる位置に設けられている。

【0036】

バッテリケース２０は、アッパケース２２及びロアケース２４を含んで構成されており、バッテリケース２０の内部には、バッテリＢＴが収容されている。バッテリＢＴは、図示しないモータへ供給するための電力を蓄えており、バッテリＢＴから供給された電力によって図示しないモータが作動することで車両が走行するように構成されている。また、車両には、図示しない給電部が設けられており、給電部を介して車両の外部からバッテリＢＴへ給電できるように構成されている。

【0037】

アッパケース２２は、バッテリケース２０の上部に位置しており、車両前後方向から見た断面が車両下方側に開放された略ハット状とされている。また、アッパケース２２の車両右側端部には、サイドフレーム１８の下壁部１８Ｂに沿って延在されたアッパ側右フランジ２２Ａが形成されている。

【0038】

ロアケース２４は、アッパケース２２の下方に位置しており、車両前後方向から見た断面が車両上方側に開放された略ハット状とされている。また、ロアケース２４の車両右側端部には、アッパケース２２のアッパ側右フランジ２２Ａに重ね合わされたロア側右フランジ２４Ａが形成されている。そして、アッパ側右フランジ２２Ａとロア側右フランジ２４Ａとが上下に重ね合わされた状態で、下方からボルト３０が貫通しており、サイドフレーム１８の下壁部１８Ｂに設けられたウェルドナット３２に捩じ込まれている。

【0039】

ボルト３０及びウェルドナット３２は、車両前後方向に間隔をあけて複数設けられており、これらの複数のボルト３０及びウェルドナット３２によってバッテリケース２０がサイドフレーム１８に締結されている。

【0040】

サイドフレーム１８の右壁部１８Ｃは、上壁部１８Ａ及び下壁部１８Ｂの右端同士を上下に連結しており、後述するサイドメンバ４０と車両幅方向に対向している。また、右壁部１８Ｃの下端から下方へ延長部１８Ｅが延出されている。

【0041】

左壁部１８Ｄは、上壁部１８Ａ及び下壁部１８Ｂの左端同士を上下に連結している。また、左壁部１８Ｄには、フロアクロスメンバ３４が接合されている。

【0042】

図１に示されるように、本実施形態では一例として、２つのフロアクロスメンバ３４が設けられており、車両前後方向に並んで配置されている。フロアクロスメンバ３４は、板金をプレスすることで形成されているが、これに限定されず、押出成形、ロール成形及び鋳造などによって形成されてもよい。

【0043】

それぞれのフロアクロスメンバ３４は、上面と前面と後面とを備え、車両幅方向から見た断面が車両下方側に開放された略Ｕ字状に形成されている。また、図２に示されるように、フロアクロスメンバ３４とバッテリケース２０との間には隙間が設けられている。さらに、フロアクロスメンバ３４における上面の車両幅方向端部には、サイドフレーム１８の左壁部１８Ｄに沿って上方へ屈曲された屈曲部３４Ａが形成されている。屈曲部３４Ａは、サイドフレーム１８の左壁部１８Ｄに重ね合わされた状態で溶接などによって接合されている。なお、本実施形態では、バッテリケース２０のアッパケース２２が車室の床部を構成するフロアパネルを兼ねている。

【0044】

また、フロアクロスメンバ３４における上面及び後面の車両幅方向端部には、サイドフレーム１８の左壁部１８Ｄに沿って前後に屈曲された図示しない屈曲部が形成されており、これらの屈曲部は、左壁部１８Ｄに重ね合わされた状態で溶接などによって接合されている。なお、フロアクロスメンバ３４とサイドフレーム１８との接合は、ボルト及びリベットなどによって機械的に接合してもよい。

【0045】

サイドフレーム１８の車両幅方向外側には、サイドメンバ４０が配置されており、サイドメンバ４０は、サイドインナパネル４２とサイドアウタパネル４４とを含んで閉断面構造とされている。

【0046】

サイドインナパネル４２は、サイドフレーム１８と車両幅方向に対向して配置された略平板状の部材であり、車両上下方向及び車両前後方向に延在されている。サイドインナパネル４２の上端部は、サイドフレーム１８の上壁部１８Ａよりも車両上方に位置しており、サイドインナパネル４２の下端部は、サイドフレーム１８の下壁部１８Ｂよりも車両下方に位置している。

【0047】

サイドアウタパネル４４は、サイドインナパネル４２の車両幅方向外側に配置されており、車両幅方向内側が開放された断面略ハット状に形成されている。また、サイドアウタパネル４４の上端部には、サイドインナパネル４２に沿って上方へ屈曲された上フランジ４４Ａが形成されており、上フランジ４４Ａがサイドインナパネル４２の上端部４２Ａに重ね合わされた状態でスポット溶接などによって接合されている。

【0048】

サイドアウタパネル４４の下端部には、サイドインナパネル４２に沿って下方へ屈曲された下フランジ４４Ｂが形成されており、下フランジ４４Ｂがサイドインナパネル４２の下端部４２Ｂに重ね合わされた状態でスポット溶接などによって接合されている。

【0049】

ここで、サイドインナパネル４２とサイドアウタパネル４４とで形成された閉断面は、車両側面視でサイドフレーム１８と少なくとも一部が重なっている。本実施形態では一例として、サイドメンバ４０の閉断面は、車両側面視でサイドフレーム１８の全体と重なっている。

【0050】

サイドインナパネル４２における車両上下方向の中央部分よりも下部には、ボルト挿通孔４２Ｃが形成されている。また、サイドフレーム１８の右壁部１８Ｃにおける車両上下方向の中央部分よりも下部には、ボルト挿通孔４２Ｃと連通する位置にボルト挿通孔１８Ｆが形成されている。そして、車両幅方向外側からボルト挿通孔４２Ｃ及びボルト挿通孔１８Ｆへ締結部材としてのボルト４６が挿通されており、右壁部１８Ｃに設けられたウェルドナット４８にボルト４６が捩じ込まれている。このように、ボルト４６及びウェルドナット４８によってサイドフレーム１８の車両幅方向外側の壁部である右壁部１８Ｃとサイドメンバ４０の車両幅方向内側の壁部であるサイドインナパネル４２とが車両幅方向に締結されている。なお、サイドアウタパネル４４には、図示しない作業孔が形成されており、この作業孔からボルト４６を挿入することができるように構成されている。

【0051】

また、本実施形態では一例として、サイドフレーム１８とサイドメンバ４０との間にシール材５４及び接着剤５６が設けられている。シール材５４は、ボルト４６よりも車両下方において、延長部１８Ｅとサイドメンバ４０との間に設けられており、両者の間をシールしている。シール材５４は、サイドフレーム１８とサイドメンバ４０との間に水が浸入するのを抑制できる材質であれば特に限定されない。

【0052】

接着剤５６は、ボルト４６よりも車両上方における右壁部１８Ｃとサイドインナパネル４２との間に設けられており、両者を接着している。なお、接着剤５６に代えてシール材５４と同様にシール材を設けてもよい。本実施形態では、ボルト４６が右壁部１８Ｃにおける上下方向中央部よりも下部に位置しているため、右壁部１８Ｃの上部を接着剤５６によってサイドメンバ４０と接着することで、ボルト４６による締結状態を良好に維持できる。

【0053】

サイドメンバ４０における断面内には、外側エネルギー吸収部材５２が設けられている。外側エネルギー吸収部材５２は、内部空間が車両幅方向に隔てられた断面形状とされており、車両幅方向から荷重が入力されることで、潰れてエネルギーの少なくとも一部を吸収する構造となっている。また、外側エネルギー吸収部材５２は、サイドメンバ４０の断面内における上部に位置している。具体的には、外側エネルギー吸収部材５２は、ボルト４６よりも上方に設けられており、サイドメンバ４０に固定されている。外側エネルギー吸収部材５２の固定方法は特に限定されず、ボルトやリベットなどで機械的にサイドメンバ４０に締結してもよく、接着剤などによってサイドメンバ４０に接着してもよい。また、サイドインナパネル４２とサイドアウタパネル４４とで外側エネルギー吸収部材５２を挟持することで固定してもよい。

【0054】

サイドフレーム１８における断面内には、内側エネルギー吸収部材５０が設けられている。内側エネルギー吸収部材５０は、内部空間が車両幅方向に隔てられた断面形状とされており、車両幅方向から荷重が入力されることで、潰れてエネルギーの少なくとも一部を吸収する構造となっている。また、内側エネルギー吸収部材５０は、サイドフレーム１８の断面内における上部に位置している。具体的には、内側エネルギー吸収部材５０は、ボルト４６よりも上方に設けられており、車両側面視で少なくとも一部が外側エネルギー吸収部材５２と重なる位置に配置されてサイドフレーム１８に固定されている。内側エネルギー吸収部材５０の固定方法は特に限定されず、ボルトやリベットなどで機械的にサイドフレーム１８に締結してもよく、接着剤などによってサイドフレーム１８に接着してもよい。

【0055】

ここで、本実施形態では、車両側面視で外側エネルギー吸収部材５２、内側エネルギー吸収部材５０及びフロアクロスメンバ３４が重なる位置に配置されている。なお、本実施形態では一例として、外側エネルギー吸収部材５２及び内側エネルギー吸収部材５０は、車両上下方向に延在した隔壁によって内部空間が車両幅方向に２つに隔てられているが、これに限定されない。例えば、２つ以上の隔壁を設けて、内部空間が車両幅方向に３つ以上備えた構造としてもよい。また、荷重の入力時に潰れてエネルギーを吸収可能な構造であれば、他の構造を採用してもよい。例えば、隔壁を備えない構造や、隔壁が傾斜した構造を採用してもよい。

【0056】

次に、本実施形態に係る車両下部構造を構成する車両の製造方法の一例について説明する。図３は、本実施形態におけるサイドモジュールＳＭの一例を示す側面図である。本実施形態では一例として、予めサイドモジュールＳＭが形成される。

【0057】

サイドモジュールＳＭは、サイドメンバ４０と、フロントピラー６０と、センタピラー６２と、ルーフサイドレール６４とを含んで構成されている。フロントピラー６０は、車両上下方向に延在された骨格部材であり、フロントピラー６０の下端部がサイドメンバ４０の前端部に接続されている。フロントピラー６０とサイドメンバ４０とは溶接などによって接合してもよく、ボルト及びリベットなどによって機械的に締結してもよい。

【0058】

フロントピラー６０よりも車両後方側には、センタピラー６２が設けられている。センタピラー６２は、車両上下方向に延在された骨格部材であり、センタピラー６２の下端部がサイドメンバ４０における車両前後方向の中央部分に接続されている。センタピラー６２とサイドメンバ４０とは溶接などによって接合してもよく、ボルト及びリベットなどによって機械的に締結してもよい。

【0059】

フロントピラー６０の上端部及びセンタピラー６２の上端部は、ルーフサイドレール６４に接続されている。ルーフサイドレール６４は、車両前後方向に延在された骨格部材であり、ルーフサイドレール６４には図示しないルーフパネルが固定される。

【0060】

一方、図１に示されるように、バッテリフレーム１２にフロアクロスメンバ３４が接合された状態で、バッテリフレーム１２のサイドフレーム１８にバッテリケース２０が締結される。

【0061】

図２に示されるように、バッテリケース２０が締結されたサイドフレーム１８に対して、サイドモジュールＳＭを構成するサイドメンバ４０がボルト４６及びウェルドナット４８によって締結される。

【0062】

（作用）
次に、本実施形態に係る車両下部構造の作用を説明する。

【0063】

本実施形態に係る車両下部構造では、図１に示されるように、サイドフレーム１８がバッテリケース２０の車両幅方向外側を車両前後方向に延在されている。また、図２に示されるように、サイドフレーム１８は、閉断面構造とされており、車両側面視でバッテリＢＴの少なくとも一部と重なる位置に設けられている。これにより、車両の側突時に車両側方から入力された衝突荷重をサイドフレーム１８で受けることができ、バッテリＢＴが保護される。

【0064】

また、サイドフレーム１８の車両幅方向外側には、サイドメンバ４０が配置されており、サイドメンバ４０は、締結部材であるボルト４６によってサイドフレーム１８に締結されている。このように、サイドフレーム１８とサイドメンバ４０をボルト４６で締結する構造とすることで、サイドフレーム１８がサイドメンバ４０に近接することとなり、バッテリＢＴの車両幅方向の搭載スペースを確保できる。

【0065】

さらに、サイドメンバ４０は、閉断面構造となっており、車両側面視でサイドフレーム１８の少なくとも一部と重なる位置に設けられている。このように、閉断面構造のサイドフレーム１８及びサイドメンバ４０によって車両骨格部材であるロッカとして機能させることができる。そして、サイドメンバ４０を変更するだけで車格の異なる車両に適用できるため、バッテリＢＴ及びサイドフレーム１８を変更する必要がなく、汎用性が高い構造となる。この結果、本実施形態の車両下部構造では、バッテリＢＴの搭載スペースを確保しつつ、汎用性を高めることができる。

【0066】

特に、本実施形態では、ボルト４６によってサイドフレーム１８とサイドメンバ４０とが車両幅方向に締結される。これにより、側突時には、ボルト４６の軸方向に沿って荷重が入力されるため、ボルトによって上下に締結した構造のように側突時にボルトのせん断方向に荷重が入力される場合と比較して、締結状態を良好に維持できる。

【0067】

さらにまた、本実施形態では、サイドメンバ４０の断面内に外側エネルギー吸収部材５２を設けることで、車両の側突時に車両側方から入力された衝突荷重の少なくとも一部を外側エネルギー吸収部材５２によって吸収できる。

【0068】

サイドメンバ４０と同様に、サイドフレーム１８の断面内に内側エネルギー吸収部材５０を設けることで、車両の側突時に車両側方から入力された衝突荷重の少なくとも一部を内側エネルギー吸収部材５０によって吸収できる。また、車両側面視で内側エネルギー吸収部材５０の少なくとも一部が外側エネルギー吸収部材５２と重なっている。このため、外側エネルギー吸収部材５２及び内側エネルギー吸収部材５０の両部材によって効果的に衝突荷重を吸収でき、バッテリＢＴへ荷重が入力されるのを抑制できる。

【0069】

また、本実施形態では、車両幅方向に延在されたフロアクロスメンバ３４がサイドフレーム１８に接続されている。さらに、内側エネルギー吸収部材５０の少なくとも一部が車両側面視でフロアクロスメンバ３４と重なる位置に設けられている。このため、側突時に車両側方から入力された衝突荷重を内側エネルギー吸収部材５０で吸収しつつ、サイドフレーム１８及びフロアクロスメンバ３４を介して反衝突側へ伝達できる。この結果、バッテリＢＴへ荷重が入力されるのを効果的に抑制できる。

【0070】

さらに、本実施形態では、図３に示されるように、サイドメンバ４０にフロントピラー６０及びセンタピラー６２が接続されており、サイドメンバ４０、フロントピラー６０及びセンタピラー６２を含むサイドモジュールＳＭが構成される。これにより、予めサイドメンバ４０、フロントピラー６０及びセンタピラー６２をモジュール化し、このモジュール化したサイドモジュールＳＭに対してバッテリＢＴ及びサイドフレーム１８を締結するだけで車両の骨格を構成できる。

【0071】

さらにまた、本実施形態では、図２に示されるように、外側エネルギー吸収部材５２及び内側エネルギー吸収部材５０が断面内の上部に配置され、断面内の下部にボルト４６が挿通されているため、ボルト４６によるサイドフレーム１８とサイドメンバ４０との締結時に外側エネルギー吸収部材５２及び内側エネルギー吸収部材５０が邪魔になるのを抑制できる。また、外側エネルギー吸収部材５２及び内側エネルギー吸収部材５０を上部に配置することで、フロアクロスメンバ３４へ衝突荷重を効率良く伝達できる。

【0072】

また、本実施形態では、サイドメンバ４０が平板状のサイドインナパネル４２を備えているため、サイドフレーム１８をサイドメンバ４０に面接触させることができ、サイドフレーム１８とサイドメンバ４０とを強固に締結できる。なお、本実施形態では、サイドフレーム１８とサイドメンバ４０との間にシール材５４及び接着剤５６が設けられているが、シール材５４及び接着剤５６は何れも薄いため、サイドフレーム１８とサイドメンバ４０とが殆ど面接触した状態となっている。

【0073】

＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車両下部構造について、図４を参照して説明する。なお、第１実施形態と同様に構成については同じ符号を付し、適宜説明を省略する。

【0074】

図４は、第２実施形態に係る車両下部構造の要部を示す平面図である。この図４に示されるように、本実施形態の車両下部構造は、サイドメンバ７０を除いて第１実施形態と同様の構成とされている。

【0075】

本実施形態のサイドメンバ７０は、サイドフレーム１８の車両幅方向外側に配置されており、サイドメンバ７０は、サイドインナパネル７２とサイドアウタパネル７４とを含んで閉断面構造とされている。

【0076】

サイドインナパネル７２は、サイドフレーム１８と車両幅方向に対向して配置されており、車両前後方向から見た断面が略クランク状に形成されている。具体的には、サイドインナパネル７２においてサイドフレーム１８と対向している部分は、車両上下方向に延在されており、サイドインナパネル７２の下端部７２Ｂは、サイドフレーム１８の下壁部１８Ｂよりも車両下方に位置している。

【0077】

また、サイドインナパネル７２の上部は、車両幅方向外側かつ車両上方側へ斜めに延在されており、さらに車両上方側へ屈曲されて上フランジ７２Ａが形成されている。

【0078】

サイドアウタパネル７４は、サイドインナパネル７２の車両幅方向外側に配置されており、車両幅方向内側が開放された断面略ハット状に形成されている。また、サイドアウタパネル７４の上端部には、サイドインナパネル７２の上フランジ７２Ａに沿って上方へ屈曲された上フランジ７４Ａが形成されており、サイドインナパネル７２の上フランジ７２Ａとサイドアウタパネル７４の上フランジ７４Ａとが重ね合わされた状態でスポット溶接などによって接合されている。

【0079】

サイドアウタパネル７４の下端部には、サイドインナパネル７２に沿って下方へ屈曲された下フランジ７４Ｂが形成されており、下フランジ７４Ｂがサイドインナパネル７２の下端部７２Ｂに重ね合わされた状態でスポット溶接などによって接合されている。

【0080】

ここで、サイドインナパネル７２とサイドアウタパネル７４とで形成された閉断面は、車両側面視でサイドフレーム１８と少なくとも一部が重なっている。本実施形態では一例として、サイドメンバ７０の閉断面は、車両側面視でサイドフレーム１８の全体と重なっている。

【0081】

サイドインナパネル７２における車両上下方向の中央部分には、ボルト挿通孔７２Ｃが形成されている。また、サイドフレーム１８の右壁部１８Ｃにおける車両上下方向の中央部分よりも下部には、ボルト挿通孔７２Ｃと連通する位置にボルト挿通孔１８Ｆが形成されている。そして、車両幅方向外側からボルト挿通孔７２Ｃ及びボルト挿通孔１８Ｆへ締結部材としてのボルト４６が挿通されており、右壁部１８Ｃに設けられたウェルドナット４８にボルト４６が捩じ込まれている。このように、ボルト４６及びウェルドナット４８によってサイドフレーム１８の車両幅方向外側の壁部である右壁部１８Ｃとサイドメンバ７０の車両幅方向内側の壁部であるサイドインナパネル７２とが車両幅方向に締結されている。なお、サイドアウタパネル７４には、図示しない作業孔が形成されており、この作業孔からボルト４６を挿入することができるように構成されている。

【0082】

また、サイドフレーム１８とサイドメンバ７０との間には、第１実施形態と同様にシール材５４及び接着剤５６が設けられている。シール材５４は、ボルト４６よりも車両下方において、延長部１８Ｅとサイドメンバ７０との間に設けられており、両者の間をシールしている。接着剤５６は、ボルト４６よりも車両上方における右壁部１８Ｃとサイドインナパネル７２との間に設けられており、両者を接着している。

【0083】

サイドメンバ７０における断面内には、外側エネルギー吸収部材７６が設けられている。外側エネルギー吸収部材７６は、内部空間が車両幅方向に３つに隔てられた断面形状とされており、車両幅方向から荷重が入力されることで、潰れてエネルギーの少なくとも一部を吸収する構造となっている。また、外側エネルギー吸収部材７６は、サイドメンバ７０の断面内における上部に位置している。具体的には、外側エネルギー吸収部材７６は、ボルト４６よりも上方に設けられており、サイドメンバ７０に固定されている。

【0084】

（作用）
次に、本実施形態に係る車両下部構造の作用を説明する。

【0085】

本実施形態では、サイドメンバ７０の形状が第１実施形態と異なっており、サイドメンバ７０の車両幅方向の寸法が第１実施形態のサイドメンバ４０よりも大きくなっている。このため、本実施形態のサイドメンバ７０を適用することで、車格の大きい車両であっても、バッテリケース２０及びサイドフレーム１８の形状を変更せずに済む。その他の作用については第１実施形態と同様である。

【0086】

以上、本発明に係る車両下部構造について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、サイドフレーム１８の内部に内側エネルギー吸収部材５０が設けられており、サイドメンバ４０の内部に外側エネルギー吸収部材５２が設けられているが、これに限定されず、内側エネルギー吸収部材５０及び外側エネルギー吸収部材５２を備えない構成としてもよい。

【0087】

また、上記実施形態では、フロアクロスメンバ３４とバッテリケース２０との間に隙間が設けられているが、これに限定されず、フロアクロスメンバ３４をバッテリケース２０に取付けた構成を採用してもよい。

【0088】

さらに、本実施形態では、バッテリケース２０にバッテリＢＴを収容した構成としたが、これに限定されない。例えば、左右のサイドフレーム１８間に直接バッテリが収容された構造を採用してもよい。この場合、バッテリを下方から支持する支持カバー上にバッテリを配列し、サイドフレーム１８の上方からフロアパネルを兼ねるカバーを取り付ける構造などを採用し得る。

【0089】

上記実施形態に関して、以下の付記を開示する。

【0090】

（付記１）
バッテリの車両幅方向外側を車両前後方向に延在され、車両側面視で当該バッテリの少なくとも一部と重なる位置に設けられた閉断面構造のサイドフレームと、
前記サイドフレームの車両幅方向外側に配置されると共に、車両側面視で前記サイドフレームの少なくとも一部と重なる位置に設けられ、締結部材によって前記サイドフレームに締結された閉断面構造のサイドメンバと、
を有する車両下部構造。
（付記２）
前記サイドメンバにおける断面内には、外側エネルギー吸収部材が設けられている、付記１に記載の車両下部構造。
（付記３）
前記サイドフレームにおける断面内には、車両側面視で少なくとも一部が前記外側エネルギー吸収部材と重なる位置に内側エネルギー吸収部材が設けられている、付記２に記載の車両下部構造。
（付記４）
前記サイドフレームには、車両幅方向に延在されたフロアクロスメンバが接続されており、
前記内側エネルギー吸収部材の少なくとも一部が車両側面視で前記フロアクロスメンバと重なる位置に設けられている、付記３に記載の車両下部構造。
（付記５）
前記サイドメンバにおける車両前方側には、車両上下方向に延在されたフロントピラーが接続されており、
前記フロントピラーよりも車両後方側には、車両上下方向に延在されたセンタピラーが前記サイドメンバに接続されている、付記１～４の何れか１に記載の車両下部構造。
（付記６）
前記サイドフレームの車両幅方向外側の壁部と、前記サイドメンバの車両幅方向内側の壁部とが、前記締結部材によって車両幅方向に締結されている、付記１～５の何れか１に記載の車両下部構造。
（付記７）
前記外側エネルギー吸収部材は、前記サイドメンバにおける断面内の上部に配置されており、
前記内側エネルギー吸収部材は、前記サイドフレームにおける断面内の上部に配置されており、
前記締結部材は、前記外側エネルギー吸収部材及び前記内側エネルギー吸収部材の下方に配置されている、付記３に記載の車両下部構造。
（付記８）
前記サイドメンバは、前記サイドフレームと対向して配置された平板状のインナパネルと、当該インナパネルの車両幅方向外側に配置されて前記インナパネルと接合された断面ハット状のアウタパネルとを含んで構成されている、付記１～７の何れか１に記載の車両下部構造。

【符号の説明】

【0091】

１８ サイドフレーム
３４ フロアクロスメンバ
４０ サイドメンバ
４２ サイドインナパネル（インナパネル）
４４ サイドアウタパネル（アウタパネル）
４６ ボルト（締結部材）
５０ 内側エネルギー吸収部材
５２ 外側エネルギー吸収部材
６０ フロントピラー
６２ センタピラー
ＢＴ バッテリ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】