JP5321750B2 - 車体下部構造 - Google Patents

Description

本発明は、フロア部における車両前後方向の両端から立壁が立設されたアンダボディを備えた車体下部構造に関する。

フロントサイドメンバに入力された前面衝突の荷重を、インナトルクボックスを介してトンネルメンバに分散させると共にアウタトルクボックスを介してロッカレールに分散させる前部車体下部構造が知られている（例えば、特開２００５−１６２１４４号公報参照）。また、左右のフロントサイドメンバ間に平面視における断面形状が格子状の中空構造体を衝撃吸収用に配置し、前面衝突時の衝撃吸収性能に対するフロントサイドメンバへの依存度を低下させる車両前部構造が知られている（例えば、特開２００９−５１２５０号公報参照）。

さらに、車体下部フレームを、フロント、センタ、及びリヤに分割し、各フレームに機能部品を組み付けてから全体を結合するようにした自動車の製造方法が知られている（例えば、特開平５−２４６３４９参照）。また、フロントサスペンションを含んだフロント骨格モジュール及びリヤサスペンションを含んだリヤ骨格モジュールに結合する車体骨格構造が知られている（例えば、特開２００６−１１１０７６号公報参照）。またさらに、アクセルペダル、ブレーキペダル等が組み付けられたラジエータタンクモジュールをエンジンルームがから車体に組み付ける構造が知られている（例えば、特表２００１−５００８１７号公報参照）。

左右一対のフロントサイドメンバで前面衝突の荷重を受け止める構成では、例えばオフセット衝突や斜め衝突の際に、反衝突側に効率良く衝突荷重を伝達することが難しい。

本発明は、オフセット衝突や斜め衝突を含む前面又は後面衝突の荷重を効率的に吸収、分散してアンダボディに伝達することができる車体下部構造を得ることが目的である。

本発明の第１の態様に係る車体下部構造は、フロア部における車両前後方向の両端から車両上下方向の上向きに立壁が立設されたアンダボディと、車幅方向に長手とされると共に長手方向に直交する断面が閉断面構造とされ、少なくとも一方の前記立壁における車両前後方向の外向きの面に対し平坦な面で面接触された状態で、前記アンダボディに結合された荷重伝達部材と、前記荷重伝達部材側に開口すると共に該荷重伝達部材側とは車両前後方向の反対側で閉止された車幅方向に長手のボックス形状を成し、開口端から張り出されたフランジにおいて前記荷重伝達部材における前記アンダボディ側とは車両前後方向の反対側の平坦な面に面接触状態で結合された衝撃吸収部材と、を備えている。

上記の態様によれば、アンダボディの前側及び後側の少なくとも一方に荷重伝達部材が結合されており、この荷重伝達部材に衝撃吸収部材が結合されている。衝撃吸収部材に衝突荷重が入力されると、この荷重が荷重伝達部材を介してアンダボディの立壁に伝達される。

ここで、衝撃吸収部材及び荷重伝達部材が共に車幅方向に長手とされているため、衝撃衝突エネルギ）の吸収の際に、衝撃吸収部材は前後方向に折れ曲がるような変形モードを生じることがなく、前後方向に安定して圧縮される（軸圧縮が安定する）。しかも、荷重伝達部材は、アンダボディの立壁に対し面接触又は車幅方向に沿って線接触された状態とされている。このため、衝突荷重は、車幅方向の入力位置や入力角度に依らず、車幅方向に効率良く分散されてアンダボディに入力される。

このように、上記の態様に係る車体下部構造では、オフセット衝突や斜め衝突を含む前面又は後面衝突の荷重を効率的に吸収、分散してアンダボディに伝達することができる。

上記の態様において、前記荷重伝達部材の少なくとも一部は、車輪を懸架するサスペンション装置の少なくとも一部を車幅方向の外端側で支持するサスペンション支持部材にて構成されている、構成としても良い。

上記の態様によれば、サスペンション装置の少なくとも一部を支持する荷重伝達部材は、その機能上、高剛性とされている。このように高剛性の部材である荷重伝達部材をアンダボディに結合しているので、衝突荷重をアンダボディ側に効率良く伝達することができる。また、荷重伝達部材の結合によってアンダボディ自体の剛性を向上する（アンダボディを補強する）ことができる。

上記の態様において、前記荷重伝達部材は、前記サスペンション装置を全体として支持したまま前記アンダボディに装着し得るように構成された前記サスペンション支持部材である、構成としても良い。

上記の態様によれば、荷重伝達部材であるサスペンション支持部材に対してサスペンション装置が全体として支持されている。換言すれば、サスペンション装置は他の車体構成部材から独立して機能し得るように荷重伝達部材に支持されている。このため、サスペンションの組み付け精度が向上する。また、サスペンションを車体に組み付ける際の作業が容易になる。

上記の態様において、前記アンダボディのフロア部には、車両前後方向に長手とされた前後骨格部が形成されており、前記アンダボディにおける前記立壁の少なくとも車両上下方向の下端側には、車幅方向に長手とされ、車両前後方向における前記荷重伝達部材及び衝撃吸収部材が設けられた側の端部で前記前後骨格部に接続されると共に、車幅方向から見て閉断面を成す閉断面部が形成されており、前記衝撃吸収部材は、前記前後骨格部に対し車両上下方向の上側にオフセットして配置されており、前記閉断面部及び前記荷重伝達部材の少なくとも一方は、車両上下方向の下側が上側よりも車両前後方向において前記前後骨格部材側に位置するように傾斜された傾斜部を有する、構成としても良い。

上記の態様によれば、衝撃吸収部材から荷重伝達部材を介して立壁に伝達された荷重は、アンダボディにおいて、立壁の下端側に形成された閉断面部を介して前後骨格部に伝達される。衝撃吸収部材は前後骨格部に対し上方にオフセットされているが、荷重伝達部材及び／又は閉断面部の傾斜部によって上下にずれた衝撃吸収部材側から前後骨格部側に良好に荷重が伝達される。

以上説明したように本発明に係る車体下部構造は、オフセット衝突や斜め衝突を含む前面又は後面衝突の荷重を効率的に吸収、分散してアンダボディに伝達することができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る車体下部構造を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造の分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造の前部を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造を構成するフロントサスペンションモジュールの分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造を構成するフロントサスペンションモジュールを背面側から見た示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造を構成するリヤサスペンションモジュールの分解斜視図である。 図２の８−８線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造を構成するフロントサスペンションモジュールの第１変形例を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体下部構造を構成するフロントサスペンションモジュールの第２変形例を示す斜視図である。

本発明の実施形態に係る車体下部構造１０について、図１〜図５に基づいて説明する。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印Ｗは車幅方向をそれぞれ示す。以下の説明で、特記なく前後、上下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を示すものとする。

図１には、車体下部構造１０が適用された自動車Ｖが側断面図にて示されている。また、図２には、車体下部構造１０が平面図にて示されており、図３には、車体下部構造１０の分解斜視図が示されている。これらの図に示される如く、車体下部構造１０は、アンダボディ１２と、フロントサスペンションモジュール１４と、フロントエネルギ吸収部材（以下、「フロントＥＡ部材」という）１６と、リヤサスペンションモジュール１８と、リヤエネルギ吸収部材（以下、「リヤＥＡ部材」という）２０とを主要部として構成されている。

（アンダボディの構成）
アンダボディ１２は、平面視で略矩形状を成すフロア部２２と、フロア部２２の前端から上向きに立設された立壁としてのダッシュロア部２４と、フロア部２２の後端から上向きに立設された立壁としてのロアバック部２６とを含んで構成されている。ダッシュロア部２４、ロアバック部２６は、フロア部２２の略全幅に亘る長さを有し、正面視では車幅方向に長手の略矩形状を成している。

また、ダッシュロア部２４の車幅方向両端からは、後向きに前側壁２８が延設されており、ロアバック部２６の車幅方向両端からは、前向きに後側壁３０が延設されている。前側壁２８、後側壁３０は、それぞれの下端がフロア部２２の車幅方向外端部に連続しており、かつ互いに前後に離間している。

以上により、アンダボディ１２は、図３に示される如く全体としてバスタブ状（側壁の一部が切りかかれたバスタブ状）に形成されている。図１に示される如く、ダッシュロア部２４は、上部２４Ｕが下部２４Ｌよりも前方に位置するように上下方向中央部に段差部２４Ｓが形成されている。段差部２４Ｓは、下部が上部よりも後側に位置するように傾斜された傾斜部としての傾斜壁とされている。

また、ダッシュロア部２４の下部２４Ｌには、車幅方向に長手とされた閉断面構造の閉断面部としてのフロントクロス部３２が形成されている。フロントクロス部３２の上壁３２Ｕの前部は、側断面視で傾斜壁である段差部２４Ｓに連続するように傾斜された傾斜部としての傾斜壁とされている。さらに、ロアバック部２６には、車幅方向に長手とされた閉断面構造の閉断面部としてのリヤクロス部３４が形成されている。リヤクロス部３４の前壁３４Ｆは、下部が上部よりも前側に位置するように傾斜された傾斜部としての傾斜壁とされている。リヤクロス部３４の後壁３４Ｒは、側断面視で鉛直方向に略沿った平坦な壁とされている。

図２に示される如く、フロントクロス部３２、リヤクロス部３４は、それぞれダッシュロア部２４、ロアバック部２６の長手方向の略全長に亘る長さを有し、それぞれの車幅方向端部が前後骨格部としてのロッカ３６に接続されている。左右一対のロッカ３６は、図２の８−８線に沿った断面図である図８に示される如く、前後方向に延在してフロア部２２の車幅方向端部で閉断面構造の骨格部を構成している。左右のロッカ３６の車幅方向外側には、側面衝突用の衝撃吸収部材３７が固定されている。図示は省略するが、衝撃吸収部材３７は、側面視で前後方向に山谷が交互に連続する波板状に形成されている。

また、図１及び図２に示される如く、フロア部２２の前後方向の略中央部には、左右のロッカ３６を架け渡すセンタクロス部３８が形成されている。この実施形態では、前後一対のセンタクロス部３８が形成されている。図１に示される如く、自動車Ｖでは、前後のセンタクロス部３８の上には、フロントシート４０が配置される構成とされている。また、自動車Ｖでは、リヤクロス部３４上にリヤシート４２が配置される構成とされている。リヤシート４２は、リヤクロス部３４を前側及び上側から覆うように設けられたリヤフロアパネル４４上に取り付けられている。さらに、ダッシュロア部２４の上部２４Ｕには、ダッシュアッパ部４６、インストルメントパネル４８が接続されている。

以上説明したアンダボディ１２は、樹脂材にて構成されている。アンダボディ１２を構成する樹脂材として、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。

（フロントサスペンションモジュールの構成）
フロントサスペンションモジュール１４は、サスペンションメンバ５０と、左右一対のフロントサスペンションユニット５２とを少なくとも含んで構成されている。サスペンション支持部材としてのサスペンションメンバ５０は、図２及び図３に示される如く車幅方向に長手とされると共に、図１に示される如く長手方向に直交する断面が閉断面構造とされている。サスペンションメンバ５０における後側を向く後壁５０Ｒは、ダッシュロア部２４の上部２４Ｕ、下部２４Ｌ、段差部２４Ｓに対応した段付き壁とされている。

サスペンションメンバ５０は、後壁５０Ｒの上部５０ＲＵ、下部５０ＲＬ、段差部５０ＲＳのそれぞれがダッシュロア部２４の上部２４Ｕ、下部２４Ｌ、段差部２４Ｓに面接触した（面合わせ）状態で、アンダボディ１２に固定されている。この固定構造として、例えばダッシュロア部２４に設けた金属製のカラー５４Ｃに形成したナット部にサスペンションメンバ５０側からボルト５４Ｂを螺合させる締結構造５４が採用されている。この実施形態では、締結構造５４は、フロントＥＡ部材１６のフランジ１６Ｆ（後述）も共締めするようになっている。サスペンションメンバ５０における前側を向く前壁５０Ｆは、側断面視で鉛直方向に略沿った平坦な壁とされている。なお、図４、図５等において、ボルト５４Ｂを貫通させるための前壁５０Ｆの貫通孔については図示を省略している。

図４及び図５に示される如く、サスペンションメンバ５０の側壁５０Ｓには、サスペンション装置としてのフロントサスペンションユニット５２が取り付けられている。フロントサスペンションユニット５２は、ステアリングナックル５８と、ロアアーム６０と、アッパアーム６２と、ショックアブソーバ６４と、圧縮コイルスプリング６６とを主要部として構成されている。図３では、前輪５６の図示を省略している。

ステアリングナックル５８は、車輪である前輪５６を回転自在に支持している。ロアアーム６０は、車幅方向の外端部においてステアリングナックル５８の下端に転舵可能に連結されている。アッパアーム６２は、車幅方向の外端部においてステアリングナックル５８の上端に転舵可能に連結されている。ショックアブソーバ６４は、下端部（車輪側）においてロアアーム６０に揺動可能に連結されている。圧縮コイルスプリング６６は、ショックアブソーバ６４における車体側と車輪側との間に圧縮状態で設けられている。

そして、サスペンションメンバ５０の側壁５０Ｓには、図５に示される如く、下側から順に、ロアアーム支持部５０ＳＬ、アッパアーム支持部５０ＳＵ、アブソーバ支持部５０ＳＡが設けられている。ロアアーム支持部５０ＳＬには、ロアアーム６０の車幅方向内端が上下に揺動可能に連結されている。アッパアーム支持部５０ＳＵには、アッパアーム６２の車幅方向内端が上下に揺動可能に連結されている。アブソーバ支持部５０ＳＡには、ショックアブソーバ６４の上端部（車体側）が連結されている。

以上により、サスペンションメンバ５０には、左右のフロントサスペンションユニット５２が全体として組み付けられている。すなわち、各フロントサスペンションユニット５２は、自動車Ｖの車体を構成する他の部分に頼ることなく独立して機能するように、サスペンションメンバ５０に支持されている。

また、サスペンションメンバ５０には、ステアリング装置６８が組み付けられている。ステアリング装置６８は、ステアリングギヤボックス７０と、ステアリングホイール７２と、インタミディエイトシャフト７４とを主要部として構成されている。ステアリングギヤボックス７０の車幅方向両端に設けられたタイロッド７０Ｔは、ステアリングナックル５８における図示を省略したナックルアームに連結されている。なお、フロントサスペンションモジュール１４としては、ステアリングホイール７２が取り付けられていない状態で構成されても良い。

ステアリングギヤボックス７０は、インタミディエイトシャフト７４を介して伝達されるステアリングホイール７２の操舵力（パワーステアリング装置によるアシスト力）が伝達されると、外装惰力の作用方向に応じてタイロッド７０Ｔを車幅方向に変位させるようになっている。この実施形態では、インタミディエイトシャフト７４は、サスペンションメンバ５０の内部空間（ダッシュロア部２４）を貫通している。

さらに、サスペンションメンバ５０には、アクセルペダル７６及びブレーキペダル７８が組み付けられている。図６に示される如く、アクセルペダル７６及びブレーキペダル７８は、後壁５０Ｒの下部５０ＲＬから後向きに突出されたステー８０を介して、それぞれ車幅方向に沿った軸周りに独立して回転可能に支持されている。アクセルペダル７６及びブレーキペダル７８は、ステー８０がダッシュロア部２４に形成された窓部２４Ｗ（図３参照）に挿通されることで、車室Ｃ内に配置されるようになっている（図示省略）。この窓部２４Ｗは、アンダボディ１２に組み付けられたサスペンションメンバ５０によって閉止（シール）されるようになっている。

（フロントＥＡ部材の構成）
荷重伝達部材としてのフロントＥＡ部材１６は、車幅方向に長手とされた大型部品とされている。具体的には、フロントＥＡ部材１６は、サスペンションメンバ５０の前壁５０Ｆの車幅方向長さすなわち左右のフロントサスペンションユニット５２の間隔と略同等の車幅方向に沿った長さを有している。この実施形態におけるフロントＥＡ部材１６は、後向きに開口するボックス形状（略矩形箱状）を成している。

すなわち、フロントＥＡ部材１６は、前板１６Ｈ、天板１６Ｔ、底板１６Ｂ、左右一対の側板１６Ｓとで車幅方向に長手でかつ後向きに開口するボックス形状を成している。天板１６Ｔ、底板１６Ｂ、左右一対の側板１６Ｓは、それぞれ正面視で波板状に形成されている。なお、フロントＥＡ部材１６は、要求される衝撃吸収性能に応じて内部に補強リブを設けても良い。補強リブとして、上下方向に沿って天板１６Ｔから底板１６Ｂまで至る鉛直リブを前板１６Ｈの背面に設けても良く、前後方向に沿って前板１６Ｈからボックスの開口端（近傍）まで至る水平リブを天板１６Ｔ及び底板１６Ｂの少なくとも一方に設けても良い。また、補強リブとして、上記の鉛直リブ及び上下少なくとも１つの水平リブとが連続したＬ字リブやＵ字リブを設けても良い。さらに、補強リブとして、側面視で側板１６Ｓと略同じ形状の矩形状リブを設けても良い。補強リブは、１つだけ設けても良く、車幅方向に離間して複数設けても良い。

また、フロントＥＡ部材１６の後端からは、フランジ１６Ｆが張り出されている。フロントＥＡ部材１６は、前壁５０Ｆに面接触されたフランジ１６Ｆにおいて、締結構造５４によってサスペンションメンバ５０すなわちフロントサスペンションモジュール１４と共締めされることで、アンダボディ１２に固定されている。なお、フロントＥＡ部材１６は、後述するリヤＥＡ部材２０のアンダボディ１２への固定構造と同様に、サスペンションメンバ５０を介してアンダボディ１２に固定される構成としても良い。換言すれば、フロントＥＡ部材１６は、サスペンションメンバ５０のアンダボディ１２への固定構造とは独立した固定構造によってサスペンションメンバ５０に固定されることで、間接的にアンダボディ１２に固定される構成としても良い。

図１に示される如く、フロントＥＡ部材１６は、側面視においては前後方向に長い矩形状を成している。すなわち、フロントＥＡ部材１６は、フロントバンパカバー８２の後方近傍からサスペンションメンバ５０にまで至る構成とされている。これにより、車体下部構造１０では、自動車Ｖの前面衝突に伴う荷重は、フロントＥＡ部材１６、サスペンションメンバ５０、ダッシュロア部２４（フロントクロス部３２）の順でアンダボディ１２に伝達される構成となっている。したがって、フロントサスペンションモジュール１４を構成するサスペンションメンバ５０が本発明における荷重伝達部材に相当する。

図１に示される如く、フロントＥＡ部材１６は、アンダボディ１２のロッカ３６に対し上方にオフセットして配置されている。換言すれば、フロントＥＡ部材１６の図心はロッカ３６の図心に対し上方にオフセットされている。より具体的には、フロントＥＡ部材１６は、ダッシュロア部２４の段差部２４Ｓの上前端よりも上側に位置する部分を含んで構成されている。一方、ロッカ３６は、その上縁の上下方向位置がフロントクロス部３２の上壁３２Ｕの下後端に略一致されている。

この実施形態におけるフロントＥＡ部材１６は、樹脂材にて各部が一体に形成されている。フロントＥＡ部材１６を構成する樹脂材として、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。

（リヤサスペンションモジュールの構成）
リヤサスペンションモジュール１８は、サスペンションメンバ８４と、左右一対のリヤサスペンションユニット８６とを少なくとも含んで構成されている。サスペンション支持部材としてのサスペンションメンバ８４は、図３及び図７に示される如く車幅方向に長手とされると共に、図１に示される如く長手方向に直交する断面が閉断面構造とされている。

サスペンションメンバ８４における前側を向く前壁８４Ｆは、ロアバック部２６を構成するリヤクロス部３４の後壁３４Ｒに対応して、側面視で鉛直方向に略沿った平坦な壁とされている。また、サスペンションメンバ８４における後側を向く端面８４Ｒは、側面視で鉛直方向に略沿った平坦面とされている。この実施形態では、サスペンションメンバ８４は側断面視で略矩形（正方形）状を成す箱型に形成されている。

サスペンションメンバ８４は、前壁８４Ｆがロアバック部２６の後壁３４Ｒに面接触した状態で、アンダボディ１２に固定されている。この固定構造として、例えばロアバック部２６（リヤクロス部３４内）に設けた金属製のカラー８８Ｃに形成したナット部にサスペンションメンバ８４の前壁８４Ｆ側からボルト８８Ｂを螺合させる締結構造８８が採用されている。

図３及び図７に示される如く、サスペンションメンバ８４の側壁８４Ｓには、サスペンション装置としてのリヤサスペンションユニット８６が取り付けられている。リヤサスペンションユニット８６は、ロアアーム９０と、アッパアーム９２と、ショックアブソーバ９４と、圧縮コイルスプリング９６とを主要部として構成されている。ロアアーム９０は、車幅方向の外端部において、車輪である後輪９８に内臓されたホイルインモータ１００の下部に上下に揺動可能に連結されている。アッパアーム９２は、車幅方向の外端部において、ホイルインモータ１００の上部に上下に揺動可能に連結されている。ショックアブソーバ９４は、下端部（車輪側）においてロアアーム９０に揺動可能に連結されている。圧縮コイルスプリング９６は、ショックアブソーバ９４における車体側と車輪側との間に圧縮状態で設けられている。

そして、サスペンションメンバ８４の側壁８４Ｓには、下端側にロアアーム支持部８４ＳＬが設けられると共に、上端側にアッパアーム支持部８４ＳＵ及びアブソーバ支持部８４ＳＡが設けられている。ロアアーム支持部８４ＳＬには、ロアアーム９０の車幅方向内端が上下に揺動可能に連結されている。アッパアーム支持部８４ＳＵには、アッパアーム９２の車幅方向内端が上下に揺動可能に連結されている。アブソーバ支持部８４ＳＡには、ショックアブソーバ９４の上端部（車体側）が連結されている。

以上により、サスペンションメンバ８４には、左右のリヤサスペンションユニット８６が全体として組み付けられている。すなわち、各リヤサスペンションユニット８６は、自動車Ｖの車体を構成する他の部分に頼ることなく独立して機能するように、サスペンションメンバ８４に支持されている。

また、リヤサスペンションモジュール１８には、ホイルインモータ１００を駆動するためのバッテリ１０２及び制御装置であるＰＣＵ（パワーコントロールユニット）１０４が組み付けられている。具体的には、図７に示される如く、バッテリ１０２、ＰＣＵ１０４は、それぞれ閉断面（中空）構造体であるサスペンションメンバ８４内に内臓されている。ホイルインモータ１００は、ＰＣＵ１０４からバッテリ１０２の電力が供給されることで作動され、後輪９８に駆動力を付与する構成とされている。図示は省略するが、リヤサスペンションモジュール１８には、ホイルインモータ１００、バッテリ１０２、ＰＣＵ１０４間の配線、該配線保護用の配管などが組み付けられている。

（リヤＥＡ部材の構成）
荷重伝達部材としてのリヤＥＡ部材２０は、車幅方向に長手とされた大型部品とされている。具体的には、リヤＥＡ部材２０は、サスペンションメンバ８４の後端面８４Ｒの車幅方向長さすなわち左右のリヤサスペンションユニット８６の間隔と略同等の車幅方向に沿った長さを有している。この実施形態におけるリヤＥＡ部材２０は、前向きに開口するボックス形状（略矩形箱状）を成している。

すなわち、リヤＥＡ部材２０は、天板２０Ｔ、底板２０Ｂ、左右一対の側板２０Ｓ、後板２０Ｅとで車幅方向に長手でかつ前向きに開口するボックス形状（略矩形箱状）を成している。天板２０Ｔ、底板２０Ｂ、左右一対の側板２０Ｓは、それぞれ背面視で波板状に形成されている。なお、リヤＥＡ部材２０は、要求される衝撃吸収性能に応じて内部に補強リブを設けても良い。補強リブとして、上下方向に沿って天板２０Ｔから底板２０Ｂまで至る鉛直リブを後板２０Ｅの前面に設けても良く、前後方向に沿って後板２０Ｅからボックスの開口端（近傍）まで至る水平リブを天板２０Ｔ及び底板２０Ｂの少なくとも一方に設けても良い。また、補強リブとして、上記の鉛直リブ及び上下少なくとも１つの水平リブとが連続したＬ字リブやＵ字リブを設けても良い。さらに、補強リブとして、側面視で側板２０Ｓと略同じ形状の矩形状リブを設けても良い。補強リブは、１つだけ設けても良く、車幅方向に離間して複数設けても良い。

また、リヤＥＡ部材２０の後端からは、フランジ２０Ｆが張り出されている。リヤＥＡ部材２０は、フランジ２０Ｆにおいて、図示しない締結構造や接着等によってサスペンションメンバ８４すなわちリヤサスペンションモジュール１８に固定されている。換言すれば、リヤＥＡ部材２０はサスペンションメンバ８４を介してアンダボディ１２に固定されている。なお、リヤＥＡ部材２０は、前述したフロントＥＡ部材１６のアンダボディ１２への固定構造と同様に、サスペンションメンバ８４と共通のボルトでアンダボディ１２に共締めされることで該アンダボディ１２に固定される構成としても良い。換言すれば、リヤＥＡ部材２０は、サスペンションメンバ８４と共通の固定構造によってアンダボディ１２に固定される構成としても良い。

図１に示される如く、リヤＥＡ部材２０は、側面視において矩形（正方形）状を成している。すなわち、リヤＥＡ部材２０は、リヤバンパカバー１０６の前方近傍からサスペンションメンバ８４にまで至る構成とされている。これにより、車体下部構造１０では、自動車Ｖの後面衝突に伴う荷重は、リヤＥＡ部材２０、サスペンションメンバ８４、ロアバック部２６（リヤクロス部３４）の順でアンダボディ１２に伝達される構成となっている。したがって、リヤサスペンションモジュール１８を構成するサスペンションメンバ８４が本発明における荷重伝達部材に相当する。

図１に示される如く、リヤＥＡ部材２０は、アンダボディ１２のロッカ３６に対し上方にオフセットして配置されている。換言すれば、リヤＥＡ部材２０の図心はロッカ３６の図心に対し上方にオフセットされている。より具体的には、リヤＥＡ部材２０は、大部分が傾斜壁である前壁３４Ｆの下端よりも上側に位置しており、ロッカ３６は、リヤＥＡ部材２０と比べて前壁３４Ｆの下端よりも上側に位置する部分が小さい。なお、リヤＥＡ部材２０の下端とロッカ３６の下端とは、上下方向位置が略一致されている。

この実施形態におけるリヤＥＡ部材２０は、樹脂材にて各部が一体に形成されている。リヤＥＡ部材２０を構成する樹脂材として、例えば炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維などの強化繊維を含有する繊維強化樹脂を用いても良い。

次に、本実施形態の作用を説明する。

上記構成の車体下部構造１０が適用された自動車Ｖでは、アクセルペダル７６の操作に応じてＰＣＵ１０４からホイルインモータ１００に電力が供給され、該ホイルインモータ１００の駆動力により走行する。また、自動車Ｖでは、ブレーキペダル７８の操作に応じて、ホイルインモータ１００がジェネレータとして機能され、ＰＣＵ１０４を介してバッテリ１０２に電力が回収（回生）される。さらに、自動車Ｖでは、ステアリングホイール７２の操舵に応じてステアリングギヤボックス７０がタイロッド７０Ｔを駆動し、前輪５６が転舵される。

（前面衝突に対する作用効果）
この自動車Ｖの前面衝突が生じると、フロントバンパカバー８２が変形してフロントＥＡ部材１６に衝突荷重が入力される。この荷重によりフロントＥＡ部材１６は圧縮変形され、衝撃エネルギ（動荷重）を吸収しつつ、サスペンションメンバ５０に荷重（支持反力）を伝達する。サスペンションメンバ５０に伝達された荷重は、ダッシュロア部２４のフロントクロス部３２を介して左右のロッカ３６に伝達される。なお、図１、図２の白抜きの矢印は、前面衝突に伴う衝突荷重の伝達経路を示す。

ここで、車体下部構造１０では、フロントＥＡ部材１６に入力された衝突荷重がサスペンションメンバ５０の広い面（車幅方向に長い前壁５０Ｆ）で受けられるため、フロントＥＡ部材１６は安定して軸圧縮変形される。すなわち、車幅方向に長手とされたバンパリインフォースメントから衝突荷重を左右一対のサイドメンバで受ける（後方に伝える）比較例では、前後方向に長いサイドメンバを折り曲げる方向の荷重が作用する。このため、比較例においては、衝突エネルギを効率良く吸収するために、多くの骨格部材や補強部材が必要になる。

これに対して車体下部構造１０では、フロントＥＡ部材１６が前板１６Ｈを有しサスペンションメンバ５０側に開口するボックス形状を成しているため、該フロントＥＡ部材１６に入力された荷重は前板１６Ｈで受けられる。前板１６Ｈに入力された荷重は、フロントＥＡ部材１６の長手方向（車幅方向）に分散されてサスペンションメンバ５０の広い面に伝えられる。すなわち、前板１６Ｈに入力された荷重は、該前板１６Ｈを介して天板１６Ｔ、底板１６Ｂ、一対の側板１６Ｓを含んで形成された矩形枠状部分全体を圧縮しながら、サスペンションメンバ５０の広い面で受けられる。このように、車体下部構造１０では、フロントＥＡ部材１６は、一次的な荷重分散部材として前板１６Ｈで受けた荷重を車幅方向に分散しつつ、衝突エネルギを吸収する。

このため、フロントＥＡ部材１６やサスペンションメンバ５０には、比較例のサイドメンバの如き折れ曲がりは生じ難い。すなわち、上記した通り、フロントＥＡ部材１６は安定して軸圧縮変形される。また、フロントＥＡ部材１６は、オフセット衝突や斜め衝突に伴う衝突荷重に対しても、前板１６Ｈを介して矩形枠状部分を全体として圧縮しつつ、該荷重を車幅方向に分散してサスペンションメンバ５０の広い面に伝える。すなわち、オフセット衝突や斜め衝突の場合にも、リヤＥＡ部材２０は安定して軸圧縮変形される。

なお、フロントＥＡ部材１６内に上記した補強リブを設けた構成においては、オフセット衝突や斜め衝突の場合等において、補強リブによってフロントＥＡ部材１６（天板１６Ｔ、底板１６Ｂ）が車幅方向において局所的に変形することが一層効果的に抑制される。このため、前板１６Ｈに入力された荷重を一層効率的に車幅方向に分散し、ボックス形状（ＥＡ部材）全体としてサスペンションメンバ５０の広い面に荷重を伝達することができる。

さらに、車体下部構造１０では、フロントＥＡ部材１６からの荷重は、サスペンションメンバ５０にて車幅方向に分散してダッシュロア部２４すなわちアンダボディ１２に伝達される。すなわち、サスペンションメンバ５０は、２次的な荷重分散部材としてアンダボディ１２に荷重を伝達する機能を果たす。このため、車体下部構造１０では、オフセット前面衝突の際や斜め衝突に伴う衝突荷重についても、サスペンションメンバ５０の広い面で受け、該サスペンションメンバ５０にて車幅方向に効率的に分散しつつアンダボディ１２側に伝達することができる。すなわち、上記の比較例においては、オフセット前面衝突の際や斜め衝突による荷重は、サイドメンバを折り曲げる方向に作用し易い。これに対して、車体下部構造１０では、オフセット前面衝突の際や斜め衝突に対しても、車幅方向に荷重が分散されるので、アンダボディ１２側への効率的な荷重伝達が果たされる。

しかも、車体下部構造１０では、上記の通り車幅方向に荷重を分散してアンダボディ１２に伝えるため、該アンダボディ１２のダッシュロア部２４が車幅方向の一部において局所的に変形することが防止又は効果的に抑制される。このため、ダッシュロア部２４の局所的な車室Ｃへの侵入（後退）量が低減され、前面衝突後においても車室Ｃ変形量が小さく抑えられる。また、上記の通りサスペンションメンバ５０によって車幅方向に分散してアンダボディ１２（フロントクロス部３２）に伝達された荷重は、左右のロッカ３６に略均等に伝達される。これにより、車室Ｃの不均等な変形が防止又は効果的に抑制される。

また、車体下部構造１０では、サスペンションメンバ５０、フロントクロス部３２に傾斜壁である段差部５０ＲＳ、上壁３２Ｕ（段差部２４Ｓ）が形成されている。このため、図１に示される如く、互いに上下にオフセットしているフロントＥＡ部材１６からロッカ３６に向けて、傾斜壁の軸力として（サスペンションメンバ５０、ダッシュロア部２４の上下方向の曲げを抑制しつつ）効率良く荷重を伝達させることができる。

このように、本実施形態に係る車体下部構造１０では、オフセット衝突や斜め衝突を含む前面衝突の荷重を効率的に吸収、分散してアンダボディ１２に伝達することができる。 以上により、車体下部構造１０では、サイドメンバやバンパリインフォースメントといった骨格部材（リンク部材）を設けることなく、所要のエネルギ吸収性能を確保することができる。これにより、前面衝突安全に対するロバスト性を確保しつつ、自動車Ｖの製造コストを低減すること、及び車両を軽量化することに寄与する。

（フロントサスペンションモジュールによる作用効果）
またここで、車体下部構造１０では、フロントサスペンションユニット５２を支持する高剛性部材であるサスペンションメンバ５０が、アンダボディ１２のダッシュロア部２４に面接触された状態で該アンダボディ１２に固定されている。このため、アンダボディ１２がサスペンションメンバ５０によって補強され、該アンダボディ１２の剛性向上に寄与する。

特に、車体下部構造１０では、サスペンションメンバ５０がフロントサスペンションユニット５２のロアアーム６０、アッパアーム６２、ショックアブソーバ６４、及び圧縮コイルスプリング６６を含む全体を支持している。このため、前輪５６からの荷重はサスペンションメンバ５０にて支持されることとなる。これにより、例えばショックアブソーバ６４の上端（車体側）を支持するストラットタワーなどを備えた比較例と比較して、ボディ側の補強を不要とすることができ、自動車Ｖの製造コストの一層の低減、一層の軽量化に寄与する。

また、サスペンションメンバ５０にフロントサスペンションユニット５２が組み付けられているので、フロントサスペンションユニット５２すなわち足回り部品の車体（アンダボディ１２）に対する組み付け精度、組み付け作業性が向上する。特に、車体下部構造１０では、前輪５６、ステアリング装置６８（ステアリングギヤボックス７０、ステアリングホイール７２、インタミディエイトシャフト７４）、アクセルペダル７６及びブレーキペダル７８がサスペンションメンバ５０に一体に組み付けられてフロントサスペンションモジュール１４が構成されている。このため、車体下部構造１０の主要な操作系がすべて共通のサスペンションメンバ５０に支持されることとなり、これら操作系を構成する部品相互間の組み付け位置精度、操作系を構成する部品相互の取り合い（主に機械的接続）の作業性、及び操作系を構成する各部品の車体への組み付け作業性が、それぞれ向上する。

（後面衝突に対する作用効果）
また、自動車Ｖの後面衝突が生じると、リヤバンパカバー１０６の変形によりリヤＥＡ部材２０に衝突荷重が入力される。この荷重によりリヤＥＡ部材２０は圧縮変形され、衝撃エネルギ（動荷重）を吸収しつつ、残余のエネルギに基づく荷重をサスペンションメンバ８４に伝達する。サスペンションメンバ８４に伝達された荷重は、ロアバック部２６のリヤクロス部３４を介して左右のロッカ３６に伝達される。なお、図１、図２にハッチングを施して示す矢印は、後面衝突に伴う衝突荷重の伝達経路を示す。

ここで、車体下部構造１０では、リヤＥＡ部材２０に入力された衝突荷重がサスペンションメンバ８４の広い面（車幅方向に長い後壁８４Ｒ）で受けられるため、リヤＥＡ部材２０は安定して軸圧縮変形される。すなわち、車幅方向に長手とされたバンパリインフォースメントから衝突荷重を左右一対のサイドメンバで受ける（前方に伝える）比較例では、前後方向に長いサイドメンバを折り曲げる方向の荷重が作用する。このため、比較例においては、衝突エネルギを効率良く吸収するために、多くの骨格部材や補強部材が必要になる。

これに対して車体下部構造１０では、リヤＥＡ部材２０が後板２０Ｅを有しサスペンションメンバ８４側に開口するボックス形状を成しているため、該リヤＥＡ部材２０に入力された荷重は後板２０Ｅで受けられる。後板２０Ｅに入力された荷重は、リヤＥＡ部材２０の長手方向（車幅方向）に分散されてサスペンションメンバ８４の広い面に伝えられる。すなわち、後板２０Ｅに入力された荷重は、該後板２０Ｅを介して天板２０Ｔ、底板２０Ｂ、一対の側板２０Ｓを含んで形成された矩形枠状部分全体を圧縮しながら、サスペンションメンバ８４の広い面で受けられる。このように、車体下部構造１０では、リヤＥＡ部材２０は、一次的な荷重分散部材として後板２０Ｈで受けた荷重を車幅方向に分散しつつ、衝突エネルギを吸収する。

このため、リヤＥＡ部材２０やサスペンションメンバ８４には、比較例のサイドメンバの如き折れ曲がりは生じ難い。すなわち、上記した通り、リヤＥＡ部材２０は安定して軸圧縮変形される。また、リヤＥＡ部材２０は、オフセット衝突や斜め衝突に伴う衝突荷重に対しても、後板２０Ｈを介して矩形枠状部分を全体として圧縮しつつ、該荷重を車幅方向に分散してサスペンションメンバ８４の広い面に伝える。すなわち、オフセット衝突や斜め衝突の場合にも、リヤＥＡ部材２０は安定して軸圧縮変形される。

なお、リヤＥＡ部材２０内に上記した補強リブを設けた構成においては、オフセット衝突や斜め衝突の場合等において、補強リブによってリヤＥＡ部材２０（天板２０Ｔ、底板２０Ｂ）が車幅方向において局所的に変形することが一層効果的に抑制される。このため、後板２０Ｈに入力された荷重を一層効率的に車幅方向に分散し、ボックス形状（ＥＡ部材）全体としてサスペンションメンバ８４の広い面に荷重を伝達することができる。

さらに、リヤＥＡ部材２０からの荷重は、サスペンションメンバ８４にて車幅方向に分散してロアバック部２６すなわちアンダボディ１２に伝達される。すなわち、サスペンションメンバ８４は、２次的な荷重分散部材としてアンダボディ１２に荷重を伝達する機能を果たす。このため、車体下部構造１０では、オフセット後面衝突の際や斜め衝突に伴う衝突荷重についても、サスペンションメンバ８４の広い面で受け、該サスペンションメンバ８４にて車幅方向に効率的に分散しつつアンダボディ１２側に伝達することができる。オフセット前面衝突の際や斜め衝突による荷重は、サイドメンバを折り曲げる方向に作用し易い。これに対して、車体下部構造１０では、オフセット後面衝突の際や斜め衝突に対しても、車幅方向に荷重が分散されるので、アンダボディ１２側への効率的な荷重伝達が果たされる。

しかも、車体下部構造１０では、上記の通り車幅方向に荷重を分散してアンダボディ１２に伝えるため、該アンダボディ１２のロアバック部２６が車幅方向の一部において局所的に変形することが防止又は効果的に抑制される。このため、ロアバック部２６の局所的な車室Ｃへの侵入（前進）量が低減され、後面衝突後においても車室Ｃ変形量が小さく抑えられる。また、上記の通りサスペンションメンバ８４によって車幅方向に分散してアンダボディ１２（リヤクロス部３４）に伝達された荷重は、左右のロッカ３６に略均等に伝達される。これにより、車室Ｃの不均等な変形が防止又は効果的に抑制される。

また、車体下部構造１０では、リヤクロス部３４に傾斜壁である前壁３４Ｆが形成されている。このため、図１に示される如く、互いに上下にオフセットしているリヤＥＡ部材２０からロッカ３６に向けて、傾斜壁の軸力として（リヤクロス部３４の上下方向の曲げを抑制しつつ効率良く荷重を伝達させることができる。

このように、本実施形態に係る車体下部構造１０では、オフセット衝突や斜め衝突を含む後面衝突の荷重を効率的に吸収、分散してアンダボディ１２に伝達することができる。 以上により、車体下部構造１０では、サイドメンバやバンパリインフォースメントといった骨格部材（リンク部材）を設けることなく、所要のエネルギ吸収性能を確保することができる。これにより、後面衝突安全に対するロバスト性を確保しつつ、自動車Ｖの製造コストを低減すること、及び車両を軽量化することに寄与する。

（リヤサスペンションモジュールによる作用効果）
またここで、車体下部構造１０では、リヤサスペンションユニット８６を支持する高剛性部材であるサスペンションメンバ８４が、アンダボディ１２のロアバック部２６に面合わせ状態で該アンダボディ１２に固定されている。このため、アンダボディ１２がサスペンションメンバ８４によって補強され、該アンダボディ１２の剛性向上に寄与する。

特に、車体下部構造１０では、サスペンションメンバ８４がリヤサスペンションユニット８６のロアアーム９０、アッパアーム９２、ショックアブソーバ９４、及び圧縮コイルスプリング９６を含む全体を支持している。このため、後輪９８からの荷重はサスペンションメンバ８４にて支持されることとなる。これにより、例えばショックアブソーバ９４の上端（車体側）を支持するストラットタワーなどを備えた比較例と比較して、ボディ側の補強を不要とすることができ、自動車Ｖの製造コストの一層の低減、一層の軽量化に寄与する。

また、サスペンションメンバ８４にリヤサスペンションユニット８６が組み付けられているので、リヤサスペンションユニット８６すなわち足回り部品の車体（アンダボディ１２）に対する組み付け精度、組み付け作業性が向上する。特に、車体下部構造１０では、後輪９８、ホイルインモータ１００、バッテリ１０２、ＰＣＵ１０４がサスペンションメンバ８４に一体に組み付けられてリヤサスペンションモジュール１８が構成されている。このため、車体下部構造１０の主要な駆動系がすべて共通のサスペンションメンバ８４に支持されることとなる。これにより、これら駆動系を構成する部品相互間の組み付け位置精度、及び駆動系を構成する部品相互の取り合い（機械的、電気的接続を含む）の作業性、及び駆動系を構成する各部品の車体への組み付け作業性が、それぞれ向上する。

（変形例）
なお、上記した実施形態では、サスペンションメンバ５０におけるフロントＥＡ部材１６側が広い平坦面である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、図９又は図１０に示される如き変形例とすることが可能である。

図９に示す第１変形例に係る５０は、正面視で矩形状の前壁５０Ｆに代えて、正面視で矩形枠状を成す枠状壁１０８を備えている。枠状壁１０８には、フロントＥＡ部材１６のフランジ１６Ｆが全周に亘って接触するようになっている。

図１０に示す第２変形例では、サスペンションメンバ５０に代えて全体として矩形枠状を成すサスペンションメンバ１１０を備えている。なお、図１０では、フロントサスペンションユニット５２の図示を省略している。

サスペンションメンバ１１０は、アッパクロス部１１０Ｕ、ロアクロス部１１０Ｌ、左右一対のサイド部１１０Ｓのそれぞれがパイプ状部材（パイプ材）より構成されている。アッパクロス部１１０Ｕはダッシュロア部２４の上部２４Ｕに車幅方向に沿って線接触されており、ロアクロス部１１０Ｌはダッシュロア部２４の下部２４Ｌに車幅方向に沿って接触されている。この実施形態では、アッパクロス部１１０Ｕ、１１０Ｌは、車幅方向の全長に亘って、ダッシュロア部２４の上部２４Ｕ、２４Ｌに線接触されている。

また、この実施形態では、アッパクロス部１１０Ｕよりもロアクロス部１１０Ｌが大径のパイプ材にて構成されることで、アッパクロス部１１０Ｕとロアクロス部１１０Ｌとの前後方向における前端位置が略一致されている。なお、ダッシュロア部２４が段差部２４Ｓを有しない構成においては、アッパクロス部１１０Ｕとロアクロス部１１０Ｌとを同径のパイプ材にて構成することができる。

以上説明したサスペンションメンバ１１０には、フロントＥＡ部材１６のフランジ１６Ｆが全周に亘って接触するようになっている。

上記各変形例に係る構成によっても、基本的に上記実施形態と同様の構成によって同様の作用効果を得ることができる。

なお、上記した実施形態では、アンダボディ１２の前後に荷重伝達部材（サスペンションメンバ５０、８４）及び衝撃吸収部材（フロントＥＡ部材１６、２０）が設けられた構成を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、アンダボディ１２の前側及び後側の一方にのみ本発明が適用された構成としても良い。

また、上記した実施形態では、荷重伝達部材がサスペンションメンバ５０、サスペンションメンバ８４を全体として支持するサスペンションメンバ５０、８４である例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えばサスペンションメンバ５０、８４がロアアーム６０、９０のみを支持する構成であっても良く、サスペンションメンバ５０、８４がロアアーム６０、９０及びアッパアーム６２、９２を支持する構成としても良い。また例えば、本発明の荷重伝達部材は、フロントサスペンションユニット５２、リヤサスペンションユニット８６とは独立した部品であっても良い。

さらに、上記した実施形態では、アンダボディ１２、フロントＥＡ部材１６、リヤＥＡ部材２０が樹脂材により成る例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えばアンダボディ１２、フロントＥＡ部材１６、リヤＥＡ部材２０の一部又は全部が金属などの材料にて構成されても良く、金属と樹脂との複合材料などで構成されても良い。

またさらに、上記した実施形態では、フロントＥＡ部材１６、リヤＥＡ部材２０が前板１６Ｈ、後板２０Ｅを有するボックス形状を成す例を示したが、本発明はこれに限定されない。例えば、前板１６Ｈに代えて、天板１６Ｔと底板１６Ｂとの間で一対の側板１６Ｓを架け渡す１枚又は複数枚の中間水平壁を設けた構成としたり、また例えば、後板２０Ｅに代えて、背面視で天板２０Ｔ、底板２０Ｂ、一対の側板２０Ｓで形成する矩形状枠の対角を架け渡す「Ｘ」字板（筋交い）を設けた構成としたりしても良い。なお、これらの中間水平壁や「Ｘ」字板を補強リブとして、前板１６Ｈ、後板２０Ｅとともに設けた構成としても良い。

また、本発明は、上記した実施形態や各変形例に限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲で各種変形しての実施が可能である。

Claims (4)

1. フロア部における車両前後方向の両端から車両上下方向の上向きに立壁が立設されたアンダボディと、
   車幅方向に長手とされると共に長手方向に直交する断面が閉断面構造とされ、少なくとも一方の前記立壁における車両前後方向の外向きの面に対し平坦な面で面接触された状態で、前記アンダボディに結合された荷重伝達部材と、
   前記荷重伝達部材側に開口すると共に該荷重伝達部材側とは車両前後方向の反対側で閉止された車幅方向に長手のボックス形状を成し、開口端から張り出されたフランジにおいて前記荷重伝達部材における前記アンダボディ側とは車両前後方向の反対側の平坦な面に面接触状態で結合された衝撃吸収部材と、
   を備えた車体下部構造。
2. 前記荷重伝達部材の少なくとも一部は、車輪を懸架するサスペンション装置の少なくとも一部を車幅方向の外端側で支持するサスペンション支持部材にて構成されている請求項１記載の車体下部構造。
3. 前記荷重伝達部材は、前記サスペンション装置を全体として支持したまま前記アンダボディに装着し得るように構成された前記サスペンション支持部材である請求項２記載の車体下部構造。
4. 前記アンダボディのフロア部には、車両前後方向に長手とされた前後骨格部が形成されており、
   前記アンダボディにおける前記立壁の少なくとも車両上下方向の下端側には、車幅方向に長手とされ、車両前後方向における前記荷重伝達部材及び衝撃吸収部材が設けられた側の端部で前記前後骨格部に接続されると共に、車幅方向から見て閉断面を成す閉断面部が形成されており、
   前記衝撃吸収部材は、前記前後骨格部に対し車両上下方向の上側にオフセットして配置されており、
   前記閉断面部及び前記荷重伝達部材の少なくとも一方は、車両上下方向の下側が上側よりも車両前後方向において前記前後骨格部材側に位置するように傾斜された傾斜部を有する請求項１〜請求項３の何れか１項記載の車体下部構造。

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