JP7223325B2 - 車両の下部車体構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両の下部車体構造に関し、特に、１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットと１対のサイドシル間を車幅方向に連結するクロスメンバの車幅方向外側端部に設けられたシートブラケットとを備えた車両の下部車体構造に関する。

従来より、ハイブリッド車や電気自動車等の電気車両では、車輪を駆動する電動機（例えば、モータジェネレータ又はモータ）の動力源であるバッテリが大容量になるため、バッテリユニットを車体フロアの下方空間を利用して配置している。
通常、バッテリユニットは、リチウムイオン等のバッテリセルの集合体からなる複数のバッテリモジュールと、これら複数のバッテリモジュールを収容するアッパカバー及びロアカバーと、これらを車体に支持する支持部材等によって構成されている。

特許文献１の自動車のフロア構造は、車体前後方向に延びる左右１対のサイドシルと、これら１対のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルと、１対のサイドシルの間且つフロアパネルの下側で車体前後方向に延びる左右１対のフロアフレームと、これら１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットとを備え、フロアパネルの上側で１対のサイドシルの間を連結する上部クロスメンバと、フロアパネルの下側で上部クロスメンバの下方位置で１対のフロアフレームを連結すると共に上部クロスメンバと協働してバッテリユニットを挟み込む下部クロスメンバとを設けている。
そして、側面衝突時のフロアフレームの変形を抑制するため、上部クロスメンバは、サイドシルとフロアフレームとの間に延在する部分の板厚がフロアフレームよりも車幅方向内側に延在する部分の板厚に比べて薄く形成されている。

また、側面衝突時におけるクロスメンバの衝撃吸収（Energy Absorption：ＥＡ）性能を、板厚や材質等の素材自体ではなく、構造的に向上する技術も提案されている。
特許文献２の車体フロア構造は、フロアパネルの上側で１対のサイドシルの間を連結するクロスメンバと、フロアパネルの下側で且つ１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットとを備え、クロスメンバの上面部においてクロスメンバとフロアフレームの交差部及びその車幅方向外側部に前後方向に延びるビード部を形成している。

ＷＯ２０１２／０６３３９３号公報 特開平７－８１６２５号公報

１対のサイドシルの間を連結するクロスメンバは、フロアパネルの上面と協働して車幅方向に延びる閉断面を形成しており、車体の骨格を構成する主要な剛性部材の１つである。
それ故、乗員が着座可能なシートを支持するシートブラケットは、剛性部材であるクロスメンバの車幅方向外側（サイドシル側）端部と車幅方向内側（トンネル側）端部とに夫々形成されている。

シートブラケットは、その機能上、車両の走行状態に拘らず乗員の運転姿勢を確実に保持する必要があるため、上下方向の高い乗員支持剛性が要求されている。
つまり、特許文献１，２の技術のように、クロスメンバに低剛性部やビード部等を設けた構造を採用したとしても、サイドシルとフロアフレームとに挟まれたクロスメンバ部分に高剛性のシートブラケットを配設した場合、シートブラケットが重畳されたクロスメンバ部分の剛性が増加するため、側面衝突時、クロスメンバの圧潰変形が阻害され、期待するＥＡ性能を確保できない虞が有る。

本発明の目的は、シートブラケットの支持剛性とクロスメンバの衝撃吸収性能とを両立可能な車両の下部車体構造等を提供することである。

請求項１の車両の下部車体構造は、車体前後方向に延びる左右１対のサイドシルと、これら１対のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルと、前記１対のサイドシル間で且つ前記フロアパネルの下側で車体前後方向に延びる左右１対のフロアフレームと、前記１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットと、前記フロアパネルの上側で前記１対のサイドシル間を車幅方向に連結する第１クロスメンバと、乗員が着座可能なシートを支持すると共に前記第１クロスメンバの車幅方向外側端部に設けられたシートブラケットとを備えた車両の下部車体構造において、前記シートブラケットが、前記第１クロスメンバの上面部を部分的に覆う上壁部を有し、前記上壁部は第１クロスメンバに接合される
基部と第１クロスメンバの上面部から上方に離隔した膨出部を有し、前記基部が、車幅方向において、前記フロアフレームと少なくとも部分的に重複して設けられ、前記膨出部に対応した第１クロスメンバ部分の上面部に前記第１クロスメンバ部分以外の上面部に比べて剛性が低い低剛性部を形成し、前記低剛性部が、前記第１クロスメンバ部分の上面部に形成された開口部と前記開口部に重複すると共に前後に延びるように形成されたビード部によって構成されるとともに、前記フロアフレームよりも車幅方向外側に位置することを特徴としている。

上記の構成によれば、シートブラケットの上壁部が第１クロスメンバに接合される基部を有し、基部は車幅方向においてフロアフレームと少なくとも部分的に重複して設けられている。このような構成により、フロアフレームが設けられる車幅方向位置の剛性を高められる。それらによりフロアフレームの間に配設されたバッテリを、側突時の衝撃から保護することができる。
さらに、シートブラケットの膨出部に覆われた第１クロスメンバ部分には、開口部と、開口部に重複すると共に前後に延びるように形成されたビード部とによって構成された低剛性部が、フロアフレームよりも車幅方向外側に形成されている。このような構成により、側突時に第１クロスメンバの圧潰変形を確実に進行させることができるため、側突のエネルギーをフロアフレームよりも車幅方向外側で吸収でき、フロアフレームの間に配設されたバッテリを、側突時の衝撃から保護することができる。

請求項２の発明は、車体前後方向に延びる左右１対のサイドシルと、これら１対のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルと、前記１対のサイドシル間で且つ前記フロアパネルの下側で車体前後方向に延びる左右１対のフロアフレームと、前記１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットと、前記フロアパネルの上側で前記１対のサイドシル間を車幅方向に連結する第１クロスメンバと、乗員が着座可能なシートを支持すると共に前記第１クロスメンバの車幅方向外側端部に設けられたシートブラケットとを備えた車両の下部車体構造において、前記第１クロスメンバの上面部には、前記フロアフレームよりも車幅方向外側において、開口部が形成された低剛性部が設けられ、前記シートブラケットが、前壁部と、前記前壁部と向かい合う後壁部と、前記前壁部及び後壁部の上端を連結する上壁部とを有し、前記前壁部及び後壁部に上下方向に延びるビード部を夫々形成し、前記ビード部は、車幅方向で前記開口部と少なくとも部分的に重複する位置において、上端側から下側程左右寸法が大きくなるように形成されたことを特徴としている。
この構成によれば、シートブラケットの前壁部と後壁部に夫々設けられたビード部が、第１クロスメンバの低剛性部に設けられた開口部と同車幅位置に設けられるとともに、ビード部は上端側から下側程左右寸法が大きくなるように形成されている。
このような構成により、着座乗員の支持性能への寄与が大きい上下方向の荷重に対する剛性の低減は抑制しつつ、側突時における車幅方向の荷重に対しては、ビード部を起点としたシードブラケットの折れ変形（支点から遠い側）と開口部を起点とした第１クロスメンバの圧潰変形とを同期させることができ、第１クロスメンバの圧潰変形を促進させることで、側突のエネルギーをより多く吸収できるため、フロアフレームの間に配設されたバッテリを、側突時の衝撃から保護することができる。

請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記前壁部及び後壁部は各々、車幅方向で前記ビード部を間に挟む部分で前記第１クロスメンバに対して接合されたことを特徴としている。
この構成によれば、シートブラケットの折れ変形を阻害することなく、シートブラケットを第１クロスメンバに対して接合することができる。

請求項４の発明は、請求項１～３の何れか１項の発明において、前記第１クロスメンバは、前記フロアパネルと協働して車幅方向に延びる第１閉断面を形成し、前記第１クロスメンバの車体前後方向後側で且つ後席乗員の足元スペースであって前記１対のサイドシル間を車幅方向に連結すると共に前記フロアパネルと協働して車幅方向に延びる第２閉断面を形成する第２クロスメンバを有し、前記第２閉断面は、前記第１閉断面よりも断面高さが低く且つ断面積が小さくなるように設定され、前記第２クロスメンバの低剛性部の内端位置が前記第１クロスメンバの低剛性部の内端位置よりも車幅方向内側に位置していることを特徴としている。
この構成によれば、第２クロスメンバの断面高さを低くすることで後席乗員の足元スペースを確保しつつ、断面積を小さくすることで側面衝突時の衝撃吸収量の低下を低剛性部の内端位置を車幅方向内側に位置させることで補うことができる。

請求項５の発明は、請求項４の発明において、前記１対のフロアフレームは、車体前後方向後側程車幅方向外側に移行するように配置され、前記第１クロスメンバの低剛性部の内端位置が前記フロアフレームと同じ位置に設定されると共に前記第２クロスメンバの低剛性部の内端位置が前記フロアフレームよりも車幅方向内側に設定されたことを特徴としている。
この構成によれば、第２クロスメンバの断面積が第１クロスメンバの断面積よりも小さくなることによる側面衝突時の衝撃吸収量の低下を低剛性部の圧潰に加えてフロアフレームの圧潰によって補うことができる。
請求項６の発明は、請求項１～５の何れか１項の発明において、前記バッテリユニットが、１対のフロアフレームの下壁部に夫々固定されていることを特徴としている。
上記の構成によれば、バッテリユニットが１対のフロアフレームの下壁部に固定されている。このような構成により、重量物であるバッテリユニットを高剛性なフロアフレームの下壁部に固定するとともに、フロアフレーム間をバッテリユニットで橋渡すことにより、フロアフレーム間の剛性を高めることができる。

本発明の車両の下部車体構造によれば、シートブラケットの支持剛性に対して影響の低い部位を低剛性化することにより、シートブラケットの支持剛性とクロスメンバの衝撃吸収性能とを両立することができる。

実施例１に係る車両の下部車体の上側斜視図である。 平面図である。 背面図である。 部分分解斜視図である。 図２のV-V線断面図である。 図２のVI-VI線断面図である。 図２のVII-VII線断面図である。 図２のVIII-VIII線断面図である。 図１の要部拡大図である。 図５からシートブラケットを省略した図である。 図７のXI-XI線断面図である。 図８のXII-XII線断面図である。 図７のXIII-XIII線断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

以下、本発明の実施例１について図１～図１３に基づいて説明する。
本実施例１に係る車両Ｖは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関（図示略）と車両駆動用の電動機（モータジェネレータ）（図示略）とを駆動源としたハイブリッド自動車である。

図１～図４に示すように、車両Ｖは、左右１対のサイドシル１と、フロアパネル２と、左右１対のフロアフレーム３と、バッテリユニット４と、第１，第２クロスメンバ５，６等を備えている。更に、この車両Ｖには、第１クロスメンバ５の左右両端部分に前席を支持するためのシートブラケット７が夫々設けられている。
以下、図において、矢印Ｆ方向を車体前後方向前方とし、矢印Ｌ方向を車幅方向左方とし、矢印Ｕ方向を車体上下方向上方として説明する。また、この車両Ｖは、左右対称の構造であるため、以下、特段の説明がない限り、主に右側部材及び右側部分について説明する。

まず、１対のサイドシル１について説明する。
右側のサイドシル１は、右側壁部を構成するアウタパネル１１と、左側壁部を構成するインナパネル１２とを備え、両パネル１１，１２が協働して前後に延びる略矩形状の閉断面を形成している。このサイドシル１の前端側部分には、上下に延びるヒンジピラー８が連結され、後端側部分には、上下に延びるリヤピラー９が連結されている。
尚、この車両Ｖは、フロントドアが前端部分に形成されたヒンジ中心に開閉され、リヤドアが後端部分に形成されたヒンジ中心に開閉される、所謂観音開きタイプのドア構造であり、センターピラーは省略されている。

図５～図８に示すように、アウタパネル１１は、車幅方向に直交する外側壁部１１ａと、この外側壁部１１ａの上端部から左方に延びる上壁部１１ｂと、外側壁部１１ａの下端部から左方に延びる下壁部１１ｃと、上壁部１１ｂの左端部から上方に延びる上フランジ部１１ｄと、下壁部１１ｃの左端部から下方に延びる下フランジ部１１ｅとを備え、断面略ハット状に構成されている。

アウタパネル１１には、アウタパネル１１の右側に配置された外板部材１３と、アウタパネル１１の左側に配置されたアウタレイン１４とが設けられている。
図５～図８，図１３に示すように、外板部材１３は、上フランジ部１１ｄと、上壁部１１ｂと、外側壁部１１ａの上側部分とを右側（外側）から覆うように構成されている。
これにより、外板部材１３は、アウタパネル１１と協働してアウタパネル１１の前端から後端に亙って延びる閉断面を形成している。
アウタレイン１４は、平面視にて第２クロスメンバ６の右側に位置するように配設され、横断面略コ字状に形成されている。このアウタレイン１４は、上端部及び下端部が上フランジ部１１ｄと下フランジ部１１ｅに夫々連結され、中段部分の前端部及び後端部が外側壁部１１ａに連結されている。
これにより、フロントドア後端部及びリヤドア前端部の支持剛性を高めることで、フロントドア及びリヤドアと協働して車体中間部分の上下方向剛性を確保している。

図５～図８に示すように、インナパネル１２は、車幅方向に直交する内側壁部１２ａと、この内側壁部１２ａの上端部から右方に延びる上壁部１２ｂと、内側壁部１２ａの下端部から右方に延びる下壁部１２ｃと、上壁部１２ｂの右端部から上方に延びる上フランジ部１２ｄと、下壁部１２ｃの右端部から下方に延びる下フランジ部１２ｅとを備え、断面略ハット状に構成されている。上フランジ部１２ｄと下フランジ部１２ｅが、上フランジ部１１ｄと下フランジ部１１ｅにスポット溶接にて夫々接合されている。

インナパネル１２には、インナパネル１２の右側に配置された第１インナレイン１５（補強部材）と、複数の第２インナレイン１６とが設けられている。
第１インナレイン１５は、例えば、板厚２．０ｍｍの超高張力鋼板により構成され、断面略Ｌ字状に形成されている。
図４～図８に示すように、第１インナレイン１５は、左右方向においてインナパネル１２の左端（車幅方向内端）から右端（車幅方向外端）に亙って形成され、前後方向においてインナパネル１２の前端から後端に亙って形成されている。
この第１インナレイン１５は、略水平状に延びる上側補強部１５ａと、略鉛直状に延びる内側補強部１５ｂとを備えている。
上側補強部１５ａは、上壁部１２ｂの略全域に密着状に重合し、内側補強部１５ｂは、内側壁部１２ａの上側部分に密着状且つ部分的に重合している。

図４，図７，図８，図１３に示すように、複数（例えば、４つ）の第２インナレイン１６は、前後方向に直交するように夫々形成されている。
各第２インナレイン１６は、内側壁部１２ａと上壁部１２ｂと下壁部１２ｃとに接合され、サイドシル１の閉断面を部分的に遮断する車幅方向内側の節部を構成している。
平面視にて最も前側の第２インナレイン１６は、左右方向にてヒンジピラー８に重複するように配置され、その後側の第２インナレイン１６は、第１クロスメンバ５よりも若干前方に配置されている。後側２つの第２インナレイン１６は、第２クロスメンバ６を前後で挟み込むように配置され、後側２つの第２インナレイン１６のうち前側の第２インナレイン１６は、左右方向にてアウタレイン１４に重複するように配置されている。

次に、フロアパネル２及び１対のフロアフレーム３について説明する。
フロアパネル２は、１対のサイドシル１の間に掛け渡されるように形成されている。
このフロアパネル２の左右両端部分は、１対のサイドシル１の内側壁部１２ａに夫々接合され、車両Ｖの車室床面を構成している。フロアパネル２の後端部には、後方上り傾斜状のキックアップ部を形成するリヤフロアパネルが連なっている。

図３～図８に示すように、１対のフロアフレーム３は、断面略ハット状に夫々形成されると共に、これら１対のフロアフレーム３の間隔が、後側程離隔している。それ故、サイドシル１と隣り合うフロアフレーム３との間隔は、後側程接近している。
フロアフレーム３は、フロアパネル２の下面と協働して前後に延びる断面矩形状の閉断面を形成している。

次に、バッテリユニット４について説明する。
図３，図４に示すように、バッテリユニット４は、複数のバッテリモジュールを直列接続した高電圧バッテリを収容した状態でフロアパネル２の下方空間にレイアウトされている。それ故、バッテリユニット４は、耐振性及び耐水性を確保するように構成されている。
車両駆動用電動機に電力を供給するバッテリモジュールは、規格電圧を有する直方体形状の複数のバッテリセルを積層状に整列させた直方体形状のバッテリ集合体である。
バッテリセルは、例えば、２次電池の一種であるリチウムイオンバッテリである。
このバッテリユニット４は、枠状フレーム２１と、底板２２と、アッパカバー２３と、複数の支持部材２４を主要な構成要素としている。

枠状フレーム２１は、クランク状の上側フレームとクランク状の下側フレームとにより、略ロ字状の閉断面構造体を形成している（図５，図６参照）。
底板２２は、熱伝導性に優れた金属、例えば、アルミ合金によって構成されている。底板２２の縁部分は、枠状フレーム２１の上壁部及びフランジ部に支持されている。
枠状フレーム２１と底板２２が、バッテリユニット４のロアカバーに相当している。
アッパカバー２３は、シール用のガスケット（図示略）を介して枠状フレーム２１の上壁部内縁に対して密着状に固定されている。
枠状フレーム２１の左側部分及び右側部分から、４つの支持部材２４が車幅方向外側に夫々張り出している。これらの支持部材２４は、締結部材を介して１対のフロアフレーム３の下壁部に夫々締結固定されている。以上により、バッテリユニット４を、フロアパネル２の下方且つ１対のフロアフレーム３の間に配設している。

次に、第１クロスメンバ５について説明する。
図１，図２，図５，図７，図９～図１１，図１３に示すように、第１クロスメンバ５は、１対のサイドシル１の前側部分の間を連結すると共に、フロアパネル２の上面と協働して左右に延びる断面矩形状の第１閉断面Ｃ１を形成している。
第１クロスメンバ５は、第１中間部３１と、この第１中間部３１の左右両端部から車幅方向外側に夫々延びる左右１対の第１側部３２とを備えている。
第１中間部３１は、例えば、板厚１．８ｍｍの超高張力鋼板により構成され、断面略ハット状に形成されている。この第１中間部３１の下端部に形成されたフランジ部は、フロアパネル２の上面に溶接にて接合されている。

１対の第１側部３２は、第１中間部３１よりも靭性及び剛性が低い、例えば、板厚１．０ｍｍの冷間圧延鋼板により構成され、断面略ハット状に夫々形成されている。
右側の第１側部３２は、前後方向に直交する前壁部３２ａと、この前壁部３２ａから所定間隔離隔して向かい合う後壁部３２ｂと、前壁部３２ａ及び後壁部３２ｂの上端部同士を連結する上壁部３２ｃ等を備えている。
前壁部３２ａ及び後壁部３２ｂの下端部に形成されたフランジ部は、フロアパネル２の上面に溶接にて接合され、右側（車幅方向外側）端部に形成されたフランジ部は、内側壁部１２ａに溶接にて接合されている。

図５，図１０，図１１に示すように、上壁部３２ｃは、左側（車幅方向内側）端部の上面が第１中間部３１の上壁部の右側端部の下面と溶接にて接合され、右側（車幅方向外側）端部の下面がインナパネル１２の上壁部１２ｂの上面と溶接にて接合されている。
上壁部３２ｃは、下方に凹入して前後に延びるビード部３２ｓ，３２ｔと、上下に連通した開口部３２ｕとを備えている。
ビード部３２ｓは、フロアフレーム３よりも右側（車幅方向外側）に形成され、ビード部３２ｔは、ビード部３２ｓよりも右側に形成されている。開口部３２ｕは、略楕円形状に形成され、ビード部３２ｔと重複するように形成されている。

次に、第２クロスメンバ６について説明する。
図１，図２，図６，図８～図１０，図１２，図１３に示すように、第２クロスメンバ６は、第１クロスメンバ５の後方にて１対のサイドシル１の中間部分を連結すると共に、フロアパネル２の上面と協働して左右に延びる断面矩形状の第２閉断面Ｃ２を形成している。
そして、第２閉断面Ｃ２は、第１閉断面Ｃ１に比べて断面積が小さく設定されている、換言すれば、第２クロスメンバ６の断面２次モーメントが、第１クロスメンバ５の断面２次モーメントよりも小さくなるように設定されている。

第２クロスメンバ６は、第２中間部４１と、この第２中間部４１の左右両端部から車幅方向外側に夫々延びる左右１対の第２側部４２とを備えている。
第２中間部４１は、例えば、板厚２．３ｍｍの超高張力鋼板により構成され、断面略ハット状に形成されている。この第２中間部４１の下端部に形成されたフランジ部は、フロアパネル２の上面に溶接にて接合されている。

１対の第２側部４２は、第２中間部４１よりも靭性及び剛性が低い、例えば、板厚２．３ｍｍの冷間圧延鋼板により構成され、断面略ハット状に夫々形成されている。
右側の第２側部４２は、前後方向に直交する前壁部４２ａと、この前壁部４２ａから所定間隔離隔して向かい合う後壁部４２ｂと、前壁部４２ａ及び後壁部４２ｂの上端部同士を連結する上壁部４２ｃ等を備えている。また、この第２側部４２には、右側部分の高さ位置が左側部分の高さ位置よりも高くなる段部４２ｑが形成されている。段部４２ｑは、インナパネル１２とフロアフレーム３との間に延在する部分である。
本実施例では、インナパネル１２の内壁部１２ａから段部４２ｑまでの離隔距離とインナパネル１２の内壁部１２ａからビード部３２ｓまでの離隔距離とが略等しくなるように設定している。

前壁部４２ａ及び後壁部４２ｂには、第２閉断面Ｃ２に対して反対方向に突出する直線状の稜線部４２ｒが夫々形成されている。
図８～図１０，図１２，図１３に示すように、これら稜線部４２ｒは、上端部が段部４２ｑに対応した位置に設定され、下側程右方に移行するように形成されている。
前壁部４２ａ及び後壁部４２ｂの下端部に形成されたフランジ部は、フロアパネル２の上面に溶接にて接合され、右側端部に形成されたフランジ部は、内側壁部１２ａに溶接にて接合されている。

図６，図８～図１０に示すように、上壁部４２ｃは、左側端部の上面が第２中間部４１の上壁部の右側端部の下面と溶接にて接合され、右側端部の下面がインナパネル１２の上壁部１２ｂの上面と溶接にて接合されている。
上壁部４２ｃは、下方に凹入して前後に延びるビード部４２ｓを備えている。
ビード部４２ｓは、段部４２ｑよりも左側で且つフロアフレーム３の左右縦壁部の間に相当する位置に形成されている。

これにより、後席乗員の足元スペースを確保し、側面衝突時の衝撃吸収量の低下を抑制している。また、第２クロスメンバ６の断面積が第１クロスメンバ５の断面積よりも小さくなることによる側面衝突時の衝撃吸収量の低下を第１，第２側部３２，４２の圧潰に加えてフロアフレーム３の圧潰によって補っている。

次に、１対のシートブラケット７について説明する。
１対のシートブラケット７は、運転席乗員が着座する運転席の車幅方向外側前部を支持するシートブラケット７、及び助手席乗員が着座する助手席の車幅方向外側前部を支持するシートブラケット７を対象としている。尚、運転席及び助手席の車幅方向内側前部を支持するシートブラケットは、第１クロスメンバ５の左右中間部分に夫々配設されている。

図１，図２，図５，図７，図９，図１１に示すように、右側のシートブラケット７は、右側の第１側部３２の上半部を覆うように設けられている。
シートブラケット７は、例えば、板厚２．３ｍｍの冷間圧延鋼板により構成され、断面略コ字状に形成されている。このシートブラケット７は、前後方向に直交する前壁部７ａと、この前壁部７ａから所定間隔離隔して向かい合う後壁部７ｂと、前壁部７ａ及び後壁部７ｂの上端部同士を連結する上壁部７ｃ等を備えている。

また、このシートブラケット７には、第１クロスメンバ５（第１側部３２）の上壁部３２ｃから上方に離隔した膨出部７ｅが形成されている。膨出部７ｅは、インナパネル１２とフロアフレーム３との間に延在する部分であり、正面視にて台形状に形成されている。
ここで、第１クロスメンバ５のうち、第１中間部３１の上壁部及び１対の第１側部３２の上壁部３２ｃが上面部に相当し、第１側部３２の上壁部３２ｃのうち膨出部７ｅに覆われている部分が、第１クロスメンバ部分に相当している。

前壁部７ａ及び後壁部７ｂには、膨出部７ｅに対して反対方向に突出して上下に延びるビード部７ｓが夫々形成されている。
図７，図９，図１１に示すように、これらビード部７ｓは、ビード部３２ｔよりも右側に配置され、前壁部７ａの上端部から下側程左右寸法が大きくなるように形成されている。
前壁部７ａ及び後壁部７ｂの下端部に形成されたフランジ部は、第１クロスメンバ５（第１側部３２）の前壁部３２ａ及び後壁部３２ｂに対してビード部７ｓを左右に挟み込む位置で夫々溶接されている。

図５，図７，図９に示すように、上壁部７ｃは、左側端部がインナパネル１２（内側壁部１２ａ）まで延設され、右側端部の下面が第１中間部３１の上壁部の右側端部の上面と溶接にて接合されている。第１中間部３１の上壁部の右側端部は、第１側部３２の上壁部３２ｃと上壁部７ｃとに挟まれた状態で３重溶接により接合されている。

次に、車両Ｖの側面衝突時における衝撃吸収のメカニズムについて説明する。
側突初期に、サイドシル１の長手方向の局部に衝撃荷重が入力する。
サイドシル１内にレイン１４～１６が設置されているため、サイドシル１の断面崩れを抑制している。特に、第１インナレイン１５がサイドシル１の全長に亙って形成されているため、アウタパネル１１の特定箇所に入力荷重が入力されても、入力荷重は第１インナレイン１５の全体に分散され、第１，第２クロスメンバ５，６等複数の骨格部材をロードパスにして伝達される。

側突中期に、サイドシル１及び第１，第２クロスメンバ５，６の変形が生じる。
サイドシル１では、入力荷重が、サイドシル１を車幅方向内側に圧潰変形すると共にフロアパネル２との接合部分を回動中心とした上方回転運動を行う。
略同時に、第１クロスメンバ５では、入力荷重が、シートブラケット７のビード部７ｓを起点とした前壁部７ａ及び後壁部７ｂの折れ変形を行い、その後、上壁部３２ｃのビード部３２ｓ，３２ｔ及び開口部３２ｕを起点とした第１側部３２の圧潰変形を行う。
第１側部３２が第１中間部３１に比べて靭性が低くなるように形成されているため、シートブラケット７が装着されていても十分に圧潰変形が実行される。

第２クロスメンバ６では、入力荷重が、稜線部４２ｒを起点とした前壁部４２ａ及び後壁部４２ｂの折れ変形とビード部４２ｓを起点とした第２側部４２の圧潰変形を行う。
第２クロスメンバ６は、第１クロスメンバ５に比べてサイドシル１とフロアフレーム３との間に延在する部分が小さい（短い）ものの、第１クロスメンバ５の第１閉断面Ｃ１の面積よりも第２閉断面Ｃ２の面積を小さくすることにより、第１，第２クロスメンバ５，６のフロアフレーム３に対する圧潰変形傾向を揃えている。

側突後期に、第１側部３２等の圧潰変形により吸収されることなく残った車幅方向内側に向かう衝撃荷重によりフロアフレーム３が車幅方向内側に向けて変形する。
初期に入力した荷重のうち、一部の荷重が第１，第２側部３２，４２の圧潰変形及びシートブラケット７の折れ変形によって吸収され、また、他の一部の荷重が第１，第２クロスメンバ５，６を介して他の骨格部材（例えば、反対側のサイドシル１、ヒンジピラー８、リヤピラー９等）に分散されるため、フロアフレーム３の変形は抑制される。
これにより、バッテリユニット４の損傷を最小限に抑えることができる。

次に、上記下部車体構造の作用、効果について説明する。
実施例１に係る下部車体構造によれば、シートブラケット７が、第１側部３２（第１クロスメンバ５）の上壁部３２ｃを部分的に覆うと共に第１クロスメンバ５の上壁部３２ｃから上方に離隔した膨出部７ｅを有するため、第１クロスメンバ５にシートブラケット７から離隔した第１クロスメンバ部分を形成しつつ、第１クロスメンバ５にシートブラケット７を配設することができる。膨出部７ｅに対応した第１クロスメンバ部分の上壁部３２ｃに第１クロスメンバ部分以外の上面部に比べて剛性が低い低剛性部を形成したため、シートブラケット７の支持剛性に寄与する第１クロスメンバ５の前壁部３２ａ及び後壁部３２ｂの剛性を低下させることなく、側面衝突時、入力荷重によって第１クロスメンバ部分の上面部を車幅方向内側に圧潰変形させることができる。

低剛性部が、第１クロスメンバ部分の上面部に前後に延びるように形成されたビード部３２ｓ，３２ｔであるため、簡単な構成で第１クロスメンバ部分の上面部を車幅方向内側に圧潰変形させることができる。

低剛性部が、第１クロスメンバ部分の上面部に形成された開口部３２ｕあるため、軽量化を図りつつ、第１クロスメンバ部分の上面部を車幅方向内側に圧潰変形させることができる。

低剛性部が、第１クロスメンバ部分の上面部に形成された開口部３２ｕと開口部３２ｕに重複すると共に前後に延びるように形成されたビード部３２ｔによって構成されたため、側面衝突時の衝撃吸収性能を一層向上することができる。

前後に延びる１対のサイドシル１と、これら１対のサイドシル１間に掛け渡されたフロアパネル２と、１対のサイドシル１間で且つフロアパネル２の下側で前後に延びる１対のフロアフレーム３と、１対のフロアフレーム３の間に配設されたバッテリユニット４と、フロアパネル２の上側で１対のサイドシル１間を左右に連結する第１クロスメンバ５と、乗員が着座可能なシートを支持すると共に第１クロスメンバ５の車幅方向外側端部に設けられたシートブラケット７とを備えた車両Ｖの下部車体構造において、シートブラケット７が、前壁部７ａと、前壁部７ａと向かい合う後壁部７ｂと、前壁部７ａ及び後壁部７ｂの上端を連結する上壁部７ｃとを有し、前壁部７ａ及び後壁部７ｂに上下に延びるビード部７ｓを夫々形成している。この構成によれば、シートブラケット７が、前壁部７ａと、前壁部７ａと向かい合う後壁部７ｂと、前壁部７ａ及び後壁部７ｂの上端を連結する上壁部７ｃとを有し、前壁部７ａ及び後壁部７ｂに上下に延びるビード部７ｓを夫々形成したため、シートブラケット７の前壁部７ａ及び後壁部７ｂの上下方向の剛性を低下させることなく、シートブラケット７を車幅方向内側に折れ変形可能に構成でき、側面衝突時、入力荷重による第１クロスメンバ５の車幅方向内側への圧潰変形を許容することができる。

第１クロスメンバ５の上面部で且つ前壁部７ａ及び後壁部７ｂのビード部７ｓに挟まれた部分に開口部３２ｕが形成されたため、ビード部７ｓを起点としたシートブラケット７の折れ変形と開口部３２ｕを起点とした第１クロスメンバ５の圧潰変形とを同期させることができ、第１クロスメンバ５の圧潰変形を促進することができる。

前壁部７ａ及び後壁部７ｂは各々、車幅方向でビード部７ｓを間に挟む部分で第１クロスメンバ５に対して接合されたため、シートブラケット７の折れ変形を阻害することなく、シートブラケット７を第１クロスメンバ５に対して接合することができる。

第１クロスメンバ５は、フロアパネル３と協働して車幅方向に延びる第１閉断面Ｃ１を形成し、第１クロスメンバ５の後側で且つ後席乗員の足元スペースであって１対のサイドシル１間を車幅方向に連結すると共にフロアパネル３と協働して車幅方向に延びる第２閉断面Ｃ２を形成する第２クロスメンバ６を有し、第２閉断面Ｃ２は、第１閉断面Ｃ１よりも断面高さが低く且つ断面積が小さくなるように設定され、第２クロスメンバ６の第２側部４２の内端位置が第１クロスメンバ５の第１側部３２の内端位置よりも車幅方向内側に位置している。これにより、第２クロスメンバ６の断面高さを低くすることで後席乗員の足元スペースを確保しつつ、断面積を小さくすることで側面衝突時の衝撃吸収量の低下を第２側部４２の内端位置を車幅方向内側に位置させることで補うことができる。

１対のフロアフレーム３は、後側程車幅方向外側に移行するように配置され、第１クロスメンバ５の第１側部３２の内端位置がフロアフレーム３と同じ位置に設定されると共に第２クロスメンバ６の第２側部４２の内端位置がフロアフレーム３よりも車幅方向内側に設定されたため、第２クロスメンバ６の断面積が第１クロスメンバ５の断面積よりも小さくなることによる側面衝突時の衝撃吸収量の低下を第１，第２側部３２，４２の圧潰に加えてフロアフレーム３の圧潰によって補っている。

次に、前記実施形態を部分的に変更した変形例について説明する。
１〕前記実施形態においては、エンジン等の内燃機関と電動機とを備えたハイブリッド自動車の例を説明したが、少なくともバッテリユニットを備えていれば良く、電動機のみを備えた電気自動車であっても良い。
また、センターピラーが省略された観音開きタイプのドア構造は必須ではなく、リヤドアが省略された２ドアタイプの車両にも適用可能である。

２〕前記実施形態においては、第１クロスメンバにのみシートブラケットを設けた例を説明したが、第２クロスメンバにもシートブラケットを設けても良い。この場合、所望の衝撃吸収性能に基づき第２クロスメンバに低剛性部を設けることが可能である。

３〕前記実施形態においては、第１クロスメンバに低剛性部として２つのビード部と１つの開口部を設けた例を説明したが、開口部を省略してビード部のみでも良く、ビード部を省略して開口部のみであっても良い。また、ビード部及び開口部の数は、仕様によって任意に設定することが可能である。
更に、ビード部等のように構造的低剛性部ではなく、素材的低剛性部のみであっても良い。同じ板厚であってもクロスメンバ部分の鋼板をそれ以外の部分の鋼板よりも靭性の低い鋼板にしても良く、同じ鋼板であってもクロスメンバ部分の板厚をそれ以外の部分の板厚よりも薄くしても良い。

４〕その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施形態に種々の変更を付加した形態や各実施形態を組み合わせた形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態も包含するものである。

１ サイドシル
２ フロアパネル
３ フロアフレーム
４ バッテリユニット
５ 第１クロスメンバ
６ 第２クロスメンバ
７ シートブラケット
７ａ 前壁部
７ｂ 後壁部
７ｃ 上壁部
７ｅ 膨出部
７ｓ ビード部
３１ （第１クロスメンバ）第１中間部
３２ （第１クロスメンバ）第１側部
３２ｓ，３２ｔ ビード部
３２ｕ 開口部
Ｃ１ 第１閉断面
Ｃ２ 第２閉断面
Ｖ 車両

Claims (6)

1. 車体前後方向に延びる左右１対のサイドシルと、これら１対のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルと、前記１対のサイドシル間で且つ前記フロアパネルの下側で車体前後方向に延びる左右１対のフロアフレームと、前記１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットと、前記フロアパネルの上側で前記１対のサイドシル間を車幅方向に連結する第１クロスメンバと、乗員が着座可能なシートを支持すると共に前記第１クロスメンバの車幅方向外側端部に設けられたシートブラケットとを備えた車両の下部車体構造において、
   前記シートブラケットが、前記第１クロスメンバの上面部を部分的に覆う上壁部を有し、前記上壁部は第１クロスメンバに接合される基部と第１クロスメンバの上面部から上方に離隔した膨出部を有し、
   前記基部が、車幅方向において、前記フロアフレームと少なくとも部分的に重複して設けられ、
   前記膨出部に対応した第１クロスメンバ部分の上面部に前記第１クロスメンバ部分以外の上面部に比べて剛性が低い低剛性部を形成し、
   前記低剛性部が、前記第１クロスメンバ部分の上面部に形成された開口部と前記開口部に重複すると共に前後に延びるように形成されたビード部によって構成されるとともに、前記フロアフレームよりも車幅方向外側に位置することを特徴とする車両の下部車体構造。
2. 車体前後方向に延びる左右１対のサイドシルと、これら１対のサイドシル間に掛け渡されたフロアパネルと、前記１対のサイドシル間で且つ前記フロアパネルの下側で車体前後方向に延びる左右１対のフロアフレームと、前記１対のフロアフレームの間に配設されたバッテリユニットと、前記フロアパネルの上側で前記１対のサイドシル間を車幅方向に連結する第１クロスメンバと、乗員が着座可能なシートを支持すると共に前記第１クロスメンバの車幅方向外側端部に設けられたシートブラケットとを備えた車両の下部車体構造において、
   前記第１クロスメンバの上面部には、前記フロアフレームよりも車幅方向外側において、開口部が形成された低剛性部が設けられ、
   前記シートブラケットが、前壁部と、前記前壁部と向かい合う後壁部と、前記前壁部及び後壁部の上端を連結する上壁部とを有し、
   前記前壁部及び後壁部に上下方向に延びるビード部を夫々形成し、前記ビード部は、車幅方向で前記開口部と少なくとも部分的に重複する位置において、上端側から下側程左右寸法が大きくなるように形成されたことを特徴とする車両の下部車体構造。
3. 前記前壁部及び後壁部は各々、車幅方向で前記ビード部を間に挟む部分で前記第１クロスメンバに対して接合されたことを特徴とする請求項２に記載の車両の下部車体構造。
4. 前記第１クロスメンバは、前記フロアパネルと協働して車幅方向に延びる第１閉断面を形成し、
   前記第１クロスメンバの車体前後方向後側で且つ後席乗員の足元スペースであって前記１対のサイドシル間を車幅方向に連結すると共に前記フロアパネルと協働して車幅方向に延びる第２閉断面を形成する第２クロスメンバを有し、
   前記第２閉断面は、前記第１閉断面よりも断面高さが低く且つ断面積が小さくなるように設定され、
   前記第２クロスメンバの低剛性部の内端位置が前記第１クロスメンバの低剛性部の内端位置よりも車幅方向内側に位置していることを特徴とする請求項１～３の何れか１項に記載の車両の下部車体構造。
5. 前記１対のフロアフレームは、車体前後方向後側程車幅方向外側に移行するように配置され、
   前記第１クロスメンバの低剛性部の内端位置が前記フロアフレームと同じ位置に設定されると共に前記第２クロスメンバの低剛性部の内端位置が前記フロアフレームよりも車幅方向内側に設定されたことを特徴とする請求項４に記載の車両の下部車体構造。
6. 前記バッテリユニットが、１対のフロアフレームの下壁部に夫々固定されていることを特徴とする請求項１～５の何れか１項に記載の車両の下部車体構造。

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