JP2018202887A - 車両の下部構造体 - Google Patents

Abstract

【課題】車体側クロスメンバからバッテリクロスメンバへの前後方向の荷重の入力時にバッテリクロスメンバの前後方向の倒れを抑制して、車体側クロスメンバの支持剛性を高く維持することができる車両の下部構造体を提供する。【解決手段】下部構造体は、一対のサイドシルと、バッテリケース２８と、バッテリクロスメンバ４５と、車体側クロスメンバと、を備えている。バッテリクロスメンバ４５は、上方に起立してその上部が締結部材によって車体側クロスメンバに結合されるメンバ本体部３７と、メンバ本体部３７の下縁から前方に張り出す前方張り出し座３８と、メンバ本体部３７の下縁から後方に張り出す後方張り出し座３９と、を有する倒立Ｔ字状の断面形状に形成されている。前方張り出し座３８と後方張り出し座３９はバッテリケース２８の底壁に結合されている。【選択図】図４

Description

本発明は、車両の下部構造体に関するものである。

車両の下部構造体として、車体左右のサイドシルの間に、複数のバッテリを収容するバッテリケースが架設されたものが知られている（例えば、特許文献１，２参照）。

特許文献１に記載の車両の下部構造体は、フロアパネルの下方に配置されるバッテリケースが左右のサイドシルに架設されている。バッテリケースの内部には、車幅方向に沿って延出するバッテリクロスメンバが結合されている。バッテリクロスメンバは、縦長の矩形断面が車幅方向に略沿って延出して、バッテリケースの周壁や底壁に結合されている。バッテリクロスメンバは、サイドシルに側方から衝撃荷重が入力されたときに、車幅方向内側に空間部を確保しつつ、入力荷重を車幅方向内側に伝達するように機能する。

また、特許文献１に記載の車両の下部構造体は、フロアパネル上で車幅方向に略沿って延出する車体側クロスメンバがバッテリクロスメンバの上方側に配置されている。車体側クロスメンバは、車幅方向の両端部が左右のサイドシルに架設されるとともに、車幅方向の中央領域が締結部材を介して下方のバッテリクロスメンバに連結されている。また、車体側クロスメンバには、シートベルト装置のアンカベルトを支持するためのシートベルトアンカが固定されている。

米国特許第８３３６６５８号明細書

特許文献１に記載の車両の下部構造体は、バッテリクロスメンバが縦長の矩形断面形状に形成され、その下端がバッテリケースの底壁の上面に溶接固定されている。このため、車体側クロスメンバにシートベルアンカを通して前後方向の大きな荷重が入力され、その荷重が締結部材を介してバッテリクロスメンバの上部に伝達されると、バッテリクロスメンバに作用するモーメントによってバッテリクロスメンバが前後に倒れることが懸念される。

そこで本発明は、車体側クロスメンバからバッテリクロスメンバへの前後方向の荷重入力時に、バッテリクロスメンバの前後方向の倒れを抑制して、車体側クロスメンバの支持剛性を高く維持することができる車両の下部構造体を提供しようとするものである。

本発明に係る車両の下部構造体は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
即ち、本発明に係る車両の下部構造体は、車体の左右の側部に配置され、車体の前後方向に略沿って延出する一対のサイドシル（例えば、実施形態のサイドシル１４）と、内部にバッテリが収納されるとともに、左右の端縁が一対の前記サイドシルに架設されたバッテリケース（例えば、実施形態のバッテリケース２８）と、前記バッテリケースに設けられ、車幅方向に略沿って延出するバッテリクロスメンバ（例えば、実施形態のバッテリクロスメンバ４５）と、前記バッテリクロスメンバの上方側で車幅方向に略沿って延出し、両端部が一対の前記サイドシルに架設されるとともに、中間領域が締結部材（例えば、実施形態のスタッドボルト４６）によって前記バッテリクロスメンバに結合された車体側クロスメンバ（例えば、実施形態のフロアクロスメンバ３５）と、を備え、前記バッテリクロスメンバは、上方に起立してその上部が前記締結部材によって前記車体側クロスメンバに結合されるメンバ本体部（例えば、実施形態のメンバ本体部３７）と、前記メンバ本体部の下縁から前方に張り出す前方張り出し座（例えば、実施形態の前方張り出し座４１）と、前記メンバ本体部の下縁から後方に張り出す後方張り出し座（例えば、実施形態の後方張り出し座４２）と、を有する倒立Ｔ字状の断面形状に形成され、前記前方張り出し座と前記後方張り出し座が前記バッテリケースの底壁（例えば、実施形態の底壁２８Ａａ）に結合されていることを特徴とする。

上記の構成により、車体側クロスメンバに前後方向の荷重が入力されると、その荷重が締結部材を介してバッテリクロスメンバのメンバ本体部の上部に入力される。これにより、メンバ本体部には前後に傾倒させる方向のモーメントが作用するが、メンバ本体部の前後に前方張り出し座と後方張り出し座が延設され、それらの張り出し座がバッテリケースの底壁に結合されている。このため、メンバ本体の倒れは前方張り出し座と後方張り出し座によって抑制される。この結果、メンバ本体と締結部材を介して車体側クロスメンバが高い剛性をもって支持されることになる。

前記前方張り出し座と前記後方張り出し座は、前記バッテリケースの底壁の上面側に配置され、前記底壁の下面側には下面補強部材（例えば、実施形態の下面補強部材６１）が配置され、前記前方張り出し座と前記後方張り出し座が前記底壁を間に挟み込んだ状態で前記下面補強部材に結合されるようにしても良い。

この場合、バッテリクロスメンバの前方張り出し座と後方張り出し座が、下面補強部材とともにバッテリケースの底壁と一体化されるため、バッテリクロスメンバのメンバ本体部の前後の倒れをより強固に抑制することができる。また、この構成を採用した場合、結合される各部材を低コストでの製造可能なプレス成形品によって構成し、部材相互を溶接固定することが可能になる。

前記下面補強部材は、略波形状の断面が車幅方向に略沿って延出する板状部材によって構成されるようにしても良い。

この場合、下面補強部材である板状部材の略波形状の断面が、バッテリケースの底壁の下面側で車幅方向に略沿って延出するため、板状の下面補強部材によってバッテリケースの底壁の剛性を効率良く高めることができる。

前記バッテリケースは、前記底壁の左右の端部から上方に立ち上がるケース側壁（例えば、実施形態のケース側壁５０）を有し、前記ケース側壁の外側に、車体前後方向に略沿って延出するケースフレーム（例えば、実施形態のケースフレーム５２）が結合され、前記ケースフレームは、前記バッテリケースの前記底壁の下面に配置されて前記下面補強部材を構成する延長片（例えば、実施形態の延長片５２ｂ）を有し、前記前方張り出し座と前記後方張り出し座は、前記底壁を間に挟み込んだ状態で前記延長片に結合されるようにしても良い。

この場合、ケースフレームに設けられた延長片がバッテリケースの底壁の下面に配置され、バッテリクロスメンバの前方張り出し座と後方張り出し座が、バッテリケースの底壁及び延長片と一体化されることになる。これにより、バッテリクロスメンバのメンバ本体部の前後の倒れがより強固に抑制される。

前記バッテリクロスメンバの前記メンバ本体部は、上壁（例えば、実施形態の上壁３７ｕ）と、前記上壁の前部から下方に延出する前壁（例えば、実施形態の前壁３７ｆ）と、前記上壁の後部から下方に延出する後壁（例えば、実施形態の後壁３７ｒ）と、を有し、前記メンバ本体部の前記締結部材の固定部の近傍には、前記メンバ本体部の前記上壁と前記前壁と前記後壁の三面を拘束する隔壁部材（例えば、実施形態の第１隔壁部材５８、第２隔壁部材５９）が結合されるようにしても良い。

この場合、メンバ本体部の締結部材の固定部の近傍の断面剛性が隔壁部材によって高められるため、締結部材の固定部の近傍の断面変形を効率良く抑制することができる。したがって、軽量化のためにメンバ本体部の肉厚を薄くせざるを得ない場合にも、締結部材の傾動や沈み込みを抑制し、フロアクロスメンバをバッテリクロスメンバによって高い剛性を持って支持することができる。

前記バッテリケースの上方には、フロアパネル（例えば、実施形態のフロアパネル１６）が配置され、前記車体側クロスメンバは、前記フロアパネルの上面に接合されて、前記フロアパネルとの間で車幅方向に略沿って延出する閉断面を形成するとともに、車幅方向の両端部が一対の前記サイドシルに架設される断面略ハット状のクロスプレート（例えば、実施形態のクロスプレート６５）と、前記フロアパネルの車幅方向の端部領域の下面と前記サイドシルの側面とに架設され、前記フロアパネルとの間で車幅方向に略沿って延出する閉断面を形成する断面略ハット状のガセットプレート（例えば、実施形態のガセットプレート６６）と、を備え、前記クロスプレートの車幅方向の端部領域と前記ガセットプレートは、車幅方向外側に向かって下方傾斜するように形成され、前記クロスプレートの車幅方向の中央寄り領域は、断面補強部を兼ねるブラケット（例えば、実施形態のブラケット４８）が内部に取り付けられ、前記ブラケットが前記締結部材によって前記バッテリクロスメンバの前記メンバ本体部に結合されるようにしても良い。

この場合、クロスプレートの車幅方向の端部領域とガセットプレートが、車幅方向外側に向かって下方傾斜するように形成されているため、フロアパネルとクロスプレートによって形成される中央領域の閉断面と、クロスプレートとガセットプレートによって形成される端部領域の傾斜した閉断面が連続することになる。このため、車体側クロスメンバの中央領域をサイドシルに対して上方に持ち上がった形状としながらも、車体側クロスメンバの略一定の連続した閉断面によって左右のサイドシルを連結することができる。また、この構成を採用した場合、車体側クロスメンバの中央領域がサイドシルに対して上方に持ち上がった形状とされるため、車体側クロスメンバの中央領域の下方に配置されるバッテリケースを上方側に位置させることができる。したがって、バッテリケースの下方の地上高を容易に確保することができる。また、クロスプレートの中央領域は、断面補強部を兼ねるブラケットによって断面を補強され、そのブラケットが締結部材によってバッテリクロスメンバに結合されている。このため、車体側クロスメンバに荷重が入力されたときに、クロスプレートの断面変形を抑制した状態で、その入力荷重をバッテリクロスメンバに支持させることができる。

前記バッテリケースは、前記バッテリと前記バッテリクロスメンバが内部に配置され、上方側が開口するケース本体（例えば、実施形態のケース本体２８Ａ）と、前記ケース本体の開口を閉塞するケースカバー（例えば、実施形態のケースカバー２８Ｂ）と、を備え、前記締結部材は、両端部が前記ブラケットと前記バッテリクロスメンバに締結されるスタッドボルト（例えば、実施形態のスタッドボルト４６）であり、前記スタッドボルトの胴部（例えば、実施形態の胴部４６ａ）は、弾性シール部材（例えば、実施形態の弾性シール部材５６）を介して前記ケースカバーの貫通孔（例えば、実施形態の貫通孔５７）に保持されるようにしても良い。

この場合、スタッドボルトの胴部がケースカバーの貫通孔に弾性シール部材を介して保持されるため、スタッドボルトと車体側クロスメンバの締結固定時に、ケースカバーの上方に突出したねじ部の位置や方向を微調整することができる。このため、この構成を採用した場合には、スタッドボルトに対する車体側クロスメンバの締結作業性が良好になる。また、ケースカバーの貫通孔が弾性シール部材によって閉塞されているため、貫通孔を通したバッテリケース内への水の浸入を防止することができる。この場合、さらに弾性シール部材によってケースカバーの振動を抑制することができる。
また、弾性シール部材の上面をフロアパネルの貫通孔の周域下面に当接させた場合には、フロアパネルの貫通孔を通した車室内側への水の浸入を防止することもできる。さらに、この場合には、弾性シール部材によってフロアパネルの振動を抑制することができる。

前記ケースフレームには、前記ケースフレームを前記サイドシルの下面に連結する取付フレーム（例えば、実施形態の取付フレーム５３）が結合され、前記取付フレームには、前記ケースフレームの前記延長片の下面に重ねられるフレーム延長片（例えば、実施形態のフレーム延長片５３ａ）が延設され、前記フレーム延長片が前記延長片とともに前記バッテリケースの前記底壁に結合されるようにしても良い。

この場合、取付フレームのフレーム延長片とケースフレームの延長壁がバッテリケースの底壁と三枚重ねで結合されるため、取付フレームとケースフレームの結合をより強固にすることができるうえ、バッテリケースの底壁の剛性も高めることができる。

前記バッテリクロスメンバの前記メンバ本体部は、上壁（例えば、実施形態の上壁３７ｕ）と、前記上壁の前部から下方に延出する前壁（例えば、実施形態の前壁３７ｆ）と、前記上壁の後部から下方に延出する後壁（例えば、実施形態の後壁３７ｒ）と、を有し、前記メンバ本体部の内部には、前記上壁と前記前壁と前記後壁とに接合される断面略コ字状の補強プレート（例えば、実施形態の補強プレート２０）が配置されるようにしても良い。

この場合、締結部材が固定されるメンバ本体部の剛性を簡単な構成によって容易に高めることができる。また、補強プレートは、低コストでの製造が可能なプレス成形品によって形成することができる。このため、製品コストの低減を図ることができる。

前記前方張り出し座と前記後方張り出し座は、上方に***し下面が前記メンバ本体部の内部空間に連通するとともに、上面が略平坦な台座部（例えば、実施形態の台座部２３）を備えるようにしても良い。

この場合、前方張り出し座と後方張り出し座に設けられた各台座部の上面をバッテリ支持部等として利用することができる。また、上方に起立した台座部によって前方張り出し座と後方張り出し座の下面側をメンバ本体部の内部空間と広く連通することができるため、製造時に防錆のための電着塗装液をバッテリクロスメンバの内部の隅々に容易に行き渡らせることが可能になる。

本発明によれば、バッテリクロスメンバのメンバ本体部の下縁に前方張り出し座と後方張り出し座が延設され、これらの前方張り出し座と後方張り出し座がバッテリケースの底壁に結合されているため、車体側クロスメンバから締結部材を通してバッテリクロスメンバに前後方向の荷重が入力されたときに、バッテリクロスメンバが前後方向に倒れるを抑制することができる。したがって、本発明によれば、車体側クロスメンバに対する支持剛性を高めることができる。

本発明の一実施形態の車両の下部構造体の斜視図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の一部部品を取り去った平面図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の図３のＶ−Ｖ線に沿う部分で一部断面にした斜視図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の一部の斜視図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う部分で一部断面にした斜視図である。 本発明の一実施形態の車両の下部構造体の図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う部分で一部断面にした斜視図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図面において、矢印ＦＲは車両の前方、矢印ＵＰは車両の上方、矢印ＬＨは車両の左側方を指すものとする。

図１は、本実施形態に係る車両１０の骨格部を後部左斜め上方から見た図であり、図２は、車両１０の下部構造体１２を上方から見た図である。また、図３は、下部構造体１２を図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿って断面にした図である。
下部構造体１２は、車両１０の下部側に位置される構造体であり、車体下端側の左右側部に配置されて、車体の略前後方向に沿って延出する一対のサイドシル１４を含む構造体である。
下部構造体１２は、前記一対のサイドシル１４と、車幅方向の両端部が左右のサイドシル１４に架設されたフロアパネル１６と、フロアパネル１６の上面側に配置された複数のフロアクロスメンバ３４，３５，３６（車体側クロスメンバ）と、フロアパネル１６の下方側で左右のサイドシル１４に架設されたバッテリケース２８（図３参照）と、バッテリケース２８の内部に設けられた複数のバッテリクロスメンバ４５と、を備えている。本実施形態の場合、前２つのフロアクロスメンバ３４，３５には、車室内に設置されるドライバシート３１とパッセンジャシート３２の各前後の設置部が取り付けられるようになっている。

フロアクロスメンバ３４，３５，３６は、いずれも車幅方向に略沿って延出し、延出方向の両端部が左右のサイドシル１４に結合されている。フロアクロスメンバ３４，３５，３６同士は、車体前後方向に離間して配置されている。

図７，図８は、図２のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿う部分で一部断面にした斜視図である。図７は、断面部分を後部右斜め上方から見た図であり、図８は、断面部分を後部右斜め下方から見た図である。
図３と図７，図８に示すように、バッテリケース２８は、上方側に開口するケース本体２８Ａと、ケース本体２８Ａの上部の開口を閉塞するケースカバー２８Ｂと、を備えている。ケース本体２８Ａは、平面視が略矩形状の底壁２８Ａａと、底壁２８Ａａの周域から上方に立ち上がる周壁２８Ａｂと、を備えている。周壁２８Ａｂのうちの左右の側端部から上方に立ち上がる部分を、以下ではケース側壁５０と呼ぶ。

バッテリケース２８の内部には、複数のバッテリ５１（図４参照）と、バッテリケース２８内を前後で仕切るように車幅方向に略沿って延出する複数のバッテリクロスメンバ４５が配置されている。本実施形態の場合、バッテリクロスメンバ４５は３つ設けられいる。各バッテリクロスメンバ４５は、フロアパネル１６上のフロアクロスメンバ３４，３５，３６の直下位置に配置されている。３つのフロアクロスメンバ３４，３５，３６とバッテリクロスメンバ４５は略平行に配置されている。
各フロアクロスメンバ３４，３５，３６と、それぞれに対応するバッテリクロスメンバ４５を含む各断面（車両の前後方向と略直交する断面）は、ほぼ同様の構造とされている。このため、以下では、前後方向の中央のフロアクロスメンバ３５とその下方のバッテリクロスメンバ４５を含む断面を代表として下部構造体１２の断面構造について説明する。

ケース本体２８Ａのケース側壁５０の外側面には、図３，図７，図８に示すように、車体前後方向に略沿って延出する角筒状のケースフレーム５２が結合されている。ケースフレーム５２は、ケース本体２８Ａのケース側壁５０に接合される内側の側壁５２ａの下端が車幅方向内側に屈曲し、その屈曲部の先に延長片５２ｂが設けられている。延長片５２ｂは、ケース本体２８Ａの底壁２８Ａａの下面に重ねられ、その底壁２８Ａａの下面に接合されている。

また、ケースフレーム５２の車幅方向外側には、ケースフレーム５２の下部領域から車幅方向外側に膨出する取付フレーム５３が結合されている。取付フレーム５３は、ケースフレーム５２に結合された状態において、ケースフレーム５２の外側の側壁とともに横長の矩形断面を形成している。この矩形断面は車体前後方向に略沿って延出している。取付フレーム５３は、左右のサイドシル１４の内側下面に重ねられ、締結部材５４によってサイドシル１４の下面に結合されている。

また、取付フレーム５３の下壁はケースフレーム５２の下面に接合されており、その下壁の先端部には、ケース本体２８Ａの底壁２８Ａａの下面側に回り込むように延びるフレーム延長片５３ａが設けられている。フレーム延長片５３ａは、ケースフレーム５２の延長片５２ｂの下面に重ねられ、延長片５２ｂとともにケース本体２８Ａの底壁２８Ａａの下面に接合されている。フレーム延長片５３ａと延長片５２ｂと底壁２８Ａａとは、例えば、三枚重ねの状態で溶接によって接合されている。

図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面を示す図であり、図５は、図３のＶ−Ｖ線に沿う断面を含む下部構造体１２の斜視図である。図６は、下部構造体１２のうちのバッテリケース２８内の一部を後部右斜め上方側から見た図である。
バッテリクロスメンバ４５は、図４，図５に示すように、前壁３７ｆ、上壁３７ｕ、及び、後壁３７ｒを有し上方に起立する断面略コ字状のメンバ本体部３７と、前壁３７ｆの下縁から前方に張り出す前方張り出し座３８と、後壁３７ｒの下縁から後方に張り出す後方張り出し座３９と、を備えている。

バッテリクロスメンバ４５の上部の車幅方向に離間した複数箇所は、締結部材である複数のスタッドボルト４６によって上方の対応するフロアクロスメンバ３５に結合されている。具体的には、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の上壁３７ｕが４つのスタッドボルト４６により、フロアクロスメンバ３５の左半部と右半部とに結合されている。
スタッドボルト４６は、図４に示すように、略円柱状の中央の胴部４６ａと、胴部４６ａの下面から下方に突出する下方側のねじ部４６ｂと、胴部４６ａの上面から上方に突出する上方側のねじ部４６ｃと、を有している。

バッテリクロスメンバ４５は、メンバ本体部３７の上壁３７ｕにスタッドボルト４６の下端が結合されている。スタッドボルト４６は、図４に示すように、メンバ本体部３７の上壁３７ｕを上方から下方に貫通したねじ部４６ｂにナット４７が螺合されてバッテリクロスメンバ４５に固定されている。また、各スタッドボルト４６は、フロアパネル１６を下方から上方に貫通したねじ部４６ｃが、フロアクロスメンバ３５のブラケット４８をさらに上方に貫通し、そのねじ４６ｃ部にナット４９が螺合されている。スタッドボルト４６の上部は、これによってフロアクロスメンバ３５に固定されている。

ブラケット４８は、フロアクロスメンバ３５（後述するクロスプレート６５）の断面補強部を兼ねる断面略ハット状の金属部材である。ブラケット４８は、ハット形状の鍔部に相当する部分が、フロアクロスメンバ３５（クロスプレート６５）の上壁の下面に接合され、ハット形状の頂部に相当する部分に、スタッドボルト４６のねじ部４６ｃが挿入される挿通孔４８ａが形成されている。スタッドボルト４６は、ハット形状の頂部が下方を向くようにフロアクロスメンバ３５の上壁に溶接されている。フロアクロスメンバ３５の上壁のブラケット４８の挿通孔４８ａと対向する部位には、挿通孔４８ａから上方に突出したねじ部４６ｃにナット４９を締め込むための作業孔５５が形成されている。

なお、スタッドボルト４６の胴部４６ａには、図４に示すように、支持フランジ４６ａＡと、支持フランジ４６ａＡから上方に突出する小径の軸部４６ａＢが設けられている。軸部４６ａＢには、肉厚の円筒状の弾性シール部材５６が嵌合されている。弾性シール部材５６の外周面には、支持溝５６ａが設けられ、その支持溝５６ａ部分がケースカバー２８Ｂの貫通孔５７の周縁部に係止されるようになっている。スタッドボルト４６の胴部４６ａは、弾性シール部材５６を介してケースカバー２８Ｂの貫通孔５７に保持されている。また、弾性シール部材５６の下面は支持フランジ４６ａＡの上面に当接し、弾性シール部材５６の上面はフロアパネル１６の下面に当接する。

また、バッテリクロスメンバ４５の内部は、図３，図７等に示すように、バッテリクロスメンバ４５の延出方向のうちの、各スタッドボルト４６の設置部の前後に第１隔壁部材５８と第２隔壁部材５９が設けられている。第１隔壁部材５８と第２隔壁部材５９は、いずれも接合用のフランジ５８ａ，５９ａ（図６参照）を有し、バッテリクロスメンバ４５の前壁３７ｆ、上壁３７ｕ、及び、後壁３７ｒの少なくとも三面に溶接等によって固定されている。

なお、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の内部には、図５に示すように、メンバ本体部３７の上壁３７ｕと前壁３７ｆと後壁３７ｒとに接合された断面略コ字状の補強プレート２０が配置されている。つまり、メンバ本体部３７は、金属製の補強プレート２０によって各壁が二重の壁とされ、補強プレート２０によって補強された各壁に上述の各部材が結合されている。

ところで、バッテリクロスメンバ４５は、上述のようにメンバ本体部３７の前壁３７ｆの下縁から前方に張り出す前方張り出し座３８と、メンバ本体部３７の後壁３７ｒの下縁から後方に延出する後方張り出し座３９を有している。即ち、側部メンバ４５Ｓと中央メンバ４５Ｃは倒立Ｔ字状の断面形状に形成されている。

バッテリクロスメンバ４５は、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９がバッテリケース２８の底壁２８Ａａの上面に対向して配置されている。これに対し、バッテリケース２８の底壁２８Ａａの下面のうちの、バッテリクロスメンバ４５の設置部の直下位置には、下面補強部材６１が配置されている。

下面補強部材６１は、略波形状の断面が車幅方向に略沿って延出する金属製の板状部材によって構成されている。バッテリクロスメンバ４５の前方張り出し座３８と後方張り出し座３９は、バッテリケース２８の底壁２８Ａａを間に挟み込んだ状態で、下面補強部材６１に結合されている。例えば、前方張り出し座３８、及び、後方張り出し座３９の平坦なフランジと、下面補強部材６１の平坦なフランジが底壁２８Ａａの上下の面に重ねられ、その状態で部材相互が三枚重ねで溶接されている。バッテリクロスメンバ４５は、これにより、メンバ本体部３７から前後に張り出す前方張り出し座３８と後方張り出し座３９が底壁２８Ａａを挟んで下面の下面補強部材６１と一体化されている。

また、バッテリクロスメンバ４５の車幅方向の端部領域においては、図７，図８に示すように、バッテリケース２８の底壁２８Ａａの下面に、前述したケースフレーム５２の延長片５２ｂが接合されている。この延長片５２ｂは、下面補強部材を構成し、上記の下面補強部材６１と同様に、前方張り出し座３８、及び、後方張り出し座３９が底壁２８Ａａを間に挟み込んだ状態で結合されている。

また、図４，図５に示すように、バッテリクロスメンバ４５の前方張り出し座３８と後方張り出し座３９の付根部側（メンバ本体部３７に連設される側）の一部には、周縁の底壁２８Ａａとの接合面に対して上方に膨出し、上面が平坦な台座部２３が設けられている。台座部２３は、図４に示すように、その上面にバッテリ５１を載せ置くことができる。また、台座部２３の下面側は、メンバ本体部３７の内部空間と連通している。

ここで、フロアクロスメンバ３５は、図３に示すように、フロアパネル１６の上面に接合されて、フロアパネル１６との間で車幅方向に略沿って延出する閉断面を形成するクロスプレート６５と、フロアパネル１６の車幅方向の端部領域の下面と、サイドシル１４の内側面とに架設され、フロアパネル１６との間で車幅方向に略沿って延出する閉断面を形成するガセットプレート６６と、を備えている。クロスプレート６５は、断面が略ハット状に形成され、車幅方向の両端部が左右のサイドシル１４の上面に接合されている。ガセットプレート６６は、断面が略ハット状に形成され、車幅方向の両端部がフロアパネル１６の下面とサイドシル１４の内側面に接合されている。なお、本実施形態においては、クロスプレート６５は複数のプレート材が接合されて構成されている。

クロスプレート６５の車幅方向の端部領域の上壁は、車幅方向外側に向かって下方傾斜している。これにより、クロスプレート６５とフロアパネル１６の上面によって形成される閉断面は、内部の開口面積が車幅方向外側に向かって次第に狭まっている。また、ガセットプレート６６の下壁も同様に、車幅方向外側に向かって下方傾斜している。これにより、ガセットプレート６６とフロアパネル１６の下面によって形成される閉断面は、内部の開口面積が車幅方向外側に向かって次第に拡がっている。

フロアクロスメンバ３５は、車幅方向の中央領域がサイドシル１４に対して上方に持ち上がった形状となっている。しかし、フロアクロスメンバ３５は、上記の構成により、フロアパネル１６とクロスプレート６５によって形成される中央領域の閉断面と、クロスプレート６５とガセットプレート６６によって形成される端部領域の傾斜した閉断面とがほぼ一定の断面積となって連続している。

以上のように、本実施形態に係る車両の下部構造体１２は、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の下縁に前方張り出し座３８と後方張り出し座３９が延設され、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９がバッテリケース２８の底壁２８Ａａに結合されている。衝撃荷重の入力時等に、例えば、シートベルトから車体側クロスメンバに前後方向の荷重が入力されると、その荷重は締結部材であるスタッドボルト４６を介してバッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の上部に入力される。このとき、メンバ本体部３７には、スタッドボルト４６を通して前後に傾倒させる方向のモーメントが作用するが、そのモーメントはメンバ本体部３７の下縁から前後に張り出す前方張り出し座３８と後方張り出し座３９のバッテリケース２８との各結合部によって受け止められる。このため、フロアクロスメンバ３５（車体側クロスメンバ）からバッテリクロスメンバ４５への前後方向の荷重の入力時には、バッテリクロスメンバ４５の前後方向の倒れを高い剛性をもって抑制することができる。
したがって、本実施形態の下部構造体１２を採用することにより、フロアクロスメンバ３５の支持剛性を高く維持することができる。

また、本実施形態に係る車両の下部構造体１２は、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９が、バッテリケース２８の底壁２８Ａａの上面側に配置され、底壁２８Ａａの下面側に下面補強部材６１が配置され、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９が底壁２８Ａａを間に挟み込んだ状態で下面補強部材６１に結合されている。バッテリクロスメンバ４５の前方張り出し座３８と後方張り出し座３９は、これにより、下面補強部材６１とともにバッテリケース２８の底壁２８Ａａと一体化されている。したがって、この構成を採用した場合には、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の前後の倒れをより強固に抑制することができる。
また、この構成を採用した場合、バッテリクロスメンバ４５と結合される各部材を低コストでの製造可能なプレス成形品によって構成し、部材相互を溶接固定することができる。

特に、本実施形態においては、下面補強部材が略波形状の断面が車幅方向に略沿って延出する板状部材によって構成されているため、板状の下面補強部材６１によってバッテリケース２８の底壁２８Ａａの剛性を効率良く高めることができる。

また、本実施形態に係る車両の下部構造体１２は、バッテリケース２８のケース側壁５０の外側にケースフレーム５２が結合され、ケースフレーム５２に延設された延長片５２ｂがバッテリケース２８の底壁２８Ａａの下面に重ねられ、バッテリクロスメンバ４５の前方張り出し座３８と後方張り出し座３９が底壁２８Ａａを間に挟み込んだ状態で延長片５２ｂに結合されている。このため、バッテリクロスメンバ４５の車幅方向の端部領域において、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９が、バッテリケース２８の底壁２８Ａａを挟み込んだ状態で延長片５２ｂと一体化されることになる。したがって、この構成を採用した場合には、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の前後の倒れをより強固に規制することができる。

さらに、本実施形態に係る車両の下部構造体１２においては、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７のうちの、スタッドボルト４６の締結部の近傍に、メンバ本体部３７の上壁３７ｕと前壁３７ｆと後壁３７ｒの三面を拘束する第１隔壁部材５８と第２隔壁部材５９が結合されている。これにより、メンバ本体部のスタッドボルト４６の締結部の近傍の断面剛性が第１隔壁部材５８と第２隔壁部材５９によって高められるため、スタッドボルト４６の締結部の近傍の断面変形を効率良く抑制することができる。したがって、この構成を採用した場合には、軽量化のためにメンバ本体部３７の肉厚を薄くせざるを得ない場合にも、スタッドボルト４６の傾動や沈み込みを抑制し、フロアクロスメンバ３５をバッテリクロスメンバ４５によって高い剛性を持って支持することができる。

また、本実施形態に係る車両の下部構造体１２は、フロアクロスメンバ３５（車体側クロスメンバ）が、車幅方向の両端部がサイドシル１４に架設される断面略ハット状のクロスプレート６５と、フロアパネル１６の車幅方向の端部領域の下面とサイドシル１４の側面とに架設される断面略ハット状のガセットプレート６６と、を備え、クロスプレート６５の車幅方向の端部領域とガセットプレート６６が、車幅方向外側に向かって下方傾斜するように形成されている。そして、クロスプレート６５の車幅方向の中央寄り領域は、断面補強部を兼ねるブラケット４８が内部に取り付けられ、ブラケット４８がスタッドボルト４６によってバッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７に結合されている。このため、フロアクロスメンバ３５の中央領域をサイドシル１４に対して上方に持ち上がった形状としながらも、フロアクロスメンバ３５の略一定の連続した閉断面によって左右のサイドシル１４を連結することができる。

上記の構成を採用した場合、フロアクロスメンバ３５の中央領域がサイドシル１４に対して上方に持ち上がった形状とされるため、フロアクロスメンバ３５の中央領域の下方に配置されるバッテリケース２８を上方側に位置させることができる。したがって、バッテリケース２８の下方の地上高を容易に確保することができる。
また、上記の構成の場合、クロスプレート６５の中央領域が、断面補強部を兼ねるブラケット４８によって断面を補強され、ブラケット４８がスタッドボルト４６によってバッテリクロスメンバ４５に結合されている。このため、フロアクロスメンバ３５に荷重が入力されたときに、クロスプレート６５の断面変形を抑制した状態で、その入力荷重をバッテリクロスメンバ４５に支持させることができる。

さらに、本実施形態の場合、バッテリクロスメンバ４５とフロアクロスメンバ３５を連結するスタッドボルト４６の胴部４６ａがケースカバー２８Ｂの貫通孔５７に、弾性シール部材５６を介して保持されている。このため、スタッドボルト４６とフロアクロスメンバ３５の締結固定時に、ケースカバー２８Ｂの上方に突出したねじ部４６ｃの位置や方向を微調整することができる。したがって、この構成を採用した場合には、スタッドボルト４６に対するフロアクロスメンバ３５の締結作業性が良好になる。
また、この構成を採用した場合、ケースカバー２８Ｂの貫通孔５７が弾性シール部材５６によって閉塞されているため、貫通孔５７を通したバッテリケース２８内への水の浸入を防止することができる。また、本実施形態の場合、スタッドボルト４６とケースカバー２８Ｂの間に弾性シール部材５６が介在することになるため、ケースカバー２８Ｂの振動を弾性シール部材５６によって抑制することができる。

また、上記の構成において、弾性シール部材５６の上面をフロアパネル１６の貫通孔５７の周域の下面に当接させた場合には、フロアパネル１６の貫通孔５７を通して車室内側に水が浸入するのを弾性シール部材５６によって防止することができる。さらに、この場合、弾性シール部材５６によってフロアパネル１６の振動を抑制することもできる。

また、本実施形態に係る車両の下部構造体１２は、ケースフレーム５２に、ケースフレーム５２をサイドシル１４の下面に連結する取付フレーム５３が結合され、取付フレーム５３に延設されたフレーム延長片５３ａがケースフレーム５２の延長片５２ｂの下面に重ねられ、フレーム延長片５３ａが延長片５２ｂとともにバッテリケース２８の底壁２８Ａａに結合されている。このため、取付フレーム５３とケースフレーム５２の結合をより強固にすることができるうえ、バッテリケース２８の底壁２８Ａａの剛性も高めることができる。

また、本実施形態に係る車両の下部構造体１２においては、バッテリクロスメンバ４５のメンバ本体部３７の内部に、メンバ本体部３７の上壁３７ｕと前壁３７ｆと後壁３７ｒとに接合される断面略コ字状の補強プレート２０が配置されている。このため、スタッドボルト４６が締結されるメンバ本体部３７の剛性を簡単な構成によって容易に高めることができる。また、補強プレート２０を、低コストでの製造が可能なプレス成形品によって形成することができるため、製品コストの低減を図ることができる。

また、本実施形態に係る車両の下部構造体１２の場合、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９に、上方に***し下面がメンバ本体部３７の内部空間と連通するとともに、上面が略平坦な台座部２３が設けられている。このため、前方張り出し座３８と後方張り出し座３９に設けられた台座部２３の上面をバッテリ支持部等として利用することができる。また、この構成を採用した場合、上方に起立した台座部２３によって前方張り出し座３８と後方張り出し座３９の下面側をメンバ本体部３７の内部空間と広い開口面積で連通させることができるため、製造時に防錆のための電着塗装液をバッテリクロスメンバ４５の内部の隅々に容易に行き渡らせることができる。

なお、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。

１２…下部構造体
１４…サイドシル
１６…フロアパネル
２８…バッテリケース
２０…補強プレート
２３…台座部
２８Ａ…ケース本体
２８Ａａ…底壁
２８Ｂ…ケースカバー
３５…フロアクロスメンバ（車体側クロスメンバ）
３７…メンバ本体部
３７ｆ…前壁
３７ｕ…上壁
３７ｒ…後壁
３８…前方張り出し座
３９…後方張り出し座
４５…バッテリクロスメンバ
４６…スタッドボルト（締結部材）
４６ａ…胴部
４６ｃ…ねじ部
４８…ブラケット
４８ａ…挿通孔
５０…ケース側壁
５２…ケースフレーム５２
５２ｂ…延長片
５３…取付フレーム
５３ａ…フレーム延長片
５６…弾性シール部材
５７…貫通孔
５８…第１隔壁部材（隔壁部材）
５９…第２隔壁部材（隔壁部材）
６１…下面補強部材
６５…クロスプレート
６６…ガセットプレート

Claims (10)

1. 車体の左右の側部に配置され、車体の前後方向に略沿って延出する一対のサイドシルと、
   内部にバッテリが収納されるとともに、左右の端縁が一対の前記サイドシルに架設されたバッテリケースと、
   前記バッテリケースに設けられ、車幅方向に略沿って延出するバッテリクロスメンバと、
   前記バッテリクロスメンバの上方側で車幅方向に略沿って延出し、両端部が一対の前記サイドシルに架設されるとともに、中間領域が締結部材によって前記バッテリクロスメンバに結合された車体側クロスメンバと、を備え、
   前記バッテリクロスメンバは、上方に起立してその上部が前記締結部材によって前記車体側クロスメンバに結合されるメンバ本体部と、前記メンバ本体部の下縁から前方に張り出す前方張り出し座と、前記メンバ本体部の下縁から後方に張り出す後方張り出し座と、を有する倒立Ｔ字状の断面形状に形成され、前記前方張り出し座と前記後方張り出し座が前記バッテリケースの底壁に結合されていることを特徴とする車両の下部構造体。
2. 前記前方張り出し座と前記後方張り出し座は、前記バッテリケースの底壁の上面側に配置され、
   前記底壁の下面側には下面補強部材が配置され、
   前記前方張り出し座と前記後方張り出し座が前記底壁を間に挟み込んだ状態で前記下面補強部材に結合されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の下部構造体。
3. 前記下面補強部材は、略波形状の断面が車幅方向に略沿って延出する板状部材によって構成されていることを特徴とする請求項２に記載の車両の下部構造体。
4. 前記バッテリケースは、前記底壁の左右の端部から上方に立ち上がるケース側壁を有し、
   前記ケース側壁の外側に、車体前後方向に略沿って延出するケースフレームが結合され、
   前記ケースフレームは、前記バッテリケースの前記底壁の下面に配置されて前記下面補強部材を構成する延長片を有し、
   前記前方張り出し座と前記後方張り出し座は、前記底壁を間に挟み込んだ状態で前記延長片に結合されていることを特徴とする請求項２に記載の車両の下部構造体。
5. 前記バッテリクロスメンバの前記メンバ本体部は、上壁と、前記上壁の前部から下方に延出する前壁と、前記上壁の後部から下方に延出する後壁と、を有し、
   前記メンバ本体部の前記締結部材の固定部の近傍には、前記メンバ本体部の前記上壁と前記前壁と前記後壁の三面を拘束する隔壁部材が結合されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の車両の下部構造体。
6. 前記バッテリケースの上方には、フロアパネルが配置され、
   前記車体側クロスメンバは、
   前記フロアパネルの上面に接合されて、前記フロアパネルとの間で車幅方向に略沿って延出する閉断面を形成するとともに、車幅方向の両端部が一対の前記サイドシルに架設される断面略ハット状のクロスプレートと、
   前記フロアパネルの車幅方向の端部領域の下面と前記サイドシルの側面とに架設され、前記フロアパネルとの間で車幅方向に略沿って延出する閉断面を形成する断面略ハット状のガセットプレートと、を備え、
   前記クロスプレートの車幅方向の端部領域と前記ガセットプレートは、車幅方向外側に向かって下方傾斜するように形成され、
   前記クロスプレートの車幅方向の中央寄り領域は、断面補強部を兼ねるブラケットが内部に取り付けられ、前記ブラケットが前記締結部材によって前記バッテリクロスメンバの前記メンバ本体部に結合されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両の下部構造体。
7. 前記バッテリケースは、前記バッテリと前記バッテリクロスメンバが内部に配置され、上方側が開口するケース本体と、前記ケース本体の開口を閉塞するケースカバーと、を備え、
   前記締結部材は、両端部が前記ブラケットと前記バッテリクロスメンバに締結されるスタッドボルトであり、
   前記スタッドボルトの胴部は、弾性シール部材を介して前記ケースカバーの貫通孔に保持されていることを特徴とする請求項６に記載の車両の下部構造体。
8. 前記ケースフレームには、前記ケースフレームを前記サイドシルの下面に連結する取付フレームが結合され、
   前記取付フレームには、前記ケースフレームの前記延長片の下面に重ねられるフレーム延長片が延設され、
   前記フレーム延長片が前記延長片とともに前記バッテリケースの前記底壁に結合されていることを特徴とする請求項４に記載の車両の下部構造体。
9. 前記バッテリクロスメンバの前記メンバ本体部は、上壁と、前記上壁の前部から下方に延出する前壁と、前記上壁の後部から下方に延出する後壁と、を有し、
   前記メンバ本体部の内部には、前記上壁と前記前壁と前記後壁とに接合される断面略コ字状の補強プレートが配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の車両の下部構造体。
10. 前記前方張り出し座と前記後方張り出し座は、上方に***し下面が前記メンバ本体部の内部空間と連通するとともに、上面が略平坦な台座部を備えていることを特徴とする請求項１〜９のいずれか１項に記載の車両の下部構造体。

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