JP2007320341A - 車両フロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリに作用する荷重による車体の変形を抑制することができる車両フロア構造を得る。
【解決手段】車両フロア構造１０では、車体フロアを構成するフロアパネル１２におけるクロスメンバ２４の接合部位が、バッテリ３６が設置されたバッテリ設置部とされている。フロアパネル１２におけるトンネル部１４の車幅方向両側には、バッテリ３６に作用する車体前後方向の前向きの荷重を支持するためのトンネル部骨格部材３８が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車等のバッテリを車体フロア上に搭載した車両に適用される車両フロア構造に関する。

車体フロア下にバッテリを収納したバッテリケースを配置し、バッテリケースの車幅方向外側の取付座部をサイドメンバに結合すると共に、バッテリケースの車幅方向内側の取付座部をクロスメンバに結合したバッテリ取付構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特許第３４９８６３６号明細書

しかしながら、上記の如き従来の技術では、車体を補強する構造ではないため、例えば車体の前面衝突に伴って重量物であるバッテリに車体に対する前方への慣性力が作用した場合には、車体（ボディ）の変形を生じることが懸念される。

本発明は、上記事実を考慮して、バッテリに作用する荷重による車体の変形を抑制することができる車両フロア構造を得ることが目的である。

上記目的を達成するために請求項１記載の発明に係る車両フロア構造は、車体フロアにおけるバッテリ設置部に対する車体前後方向の前方に、前記バッテリ又はバッテリ設置部に作用する車体前後方向の前向きの荷重を支持するための荷重支持部材を設けた。

請求項１記載の車両フロア構造では、バッテリに車体前後方向前向きの荷重が作用すると、この荷重は、バッテリ又は車体フロアにおけるバッテリ設置部から荷重支持部材に入力されて支持される。換言すれば、バッテリに作用する車体前後方向前向きの荷重は、荷重支持部材を介して車体におけるバッテリ設置以外の部分に伝達される。これにより、バッテリに作用する前向き荷重によって、車体フロアにおけるバッテリ設置部の前側部分が変形することが抑制される。

このように、請求項１記載の車両フロア構造では、バッテリに作用する荷重による車体の変形を抑制することができる。

請求項２記載の発明に係る車両フロア構造は、請求項１記載の車両フロア構造において、前記荷重支持部材は、前記バッテリ設置部を構成するクロスメンバと、該クロスメンバに対する車体前後方向の前方に位置する他のクロスメンバとを連結している。

請求項２記載の車両フロア構造では、バッテリに作用する荷重は、バッテリ設置部を構成する後側のクロスメンバから、車体骨格を構成する前側のクロスメンバに伝達され、例えば他の車体骨格部に分散される。これにより、車体フロアにおけるバッテリ設置部の前側部分に荷重が集中することが効果的に防止され、バッテリに作用する荷重による車体の変形が効果的に抑制される。

請求項３記載の発明に係る車両フロア構造は、請求項１又は請求項２記載の車両フロア構造において、前記荷重支持部材は、車体前後方向の中間部が車体フロアに形成されたトンネル部の立壁に接合されている。

請求項３記載の車両フロア構造では、車体フロアにおける高剛性部分となるトンネル部の立壁にもバッテリに作用する前向き荷重が分散され、バッテリに作用する荷重による車体の変形が一層効果的に抑制される。

請求項４記載の発明に係る車両フロア構造は、請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両フロア構造において、前記荷重支持部材は、前記バッテリが固定されるバッテリ固定部を有する。

請求項４記載の車両フロア構造では、バッテリ固定部に固定されたバッテリから荷重支持部材に直接的に荷重が入力されるので、荷重伝達効率が高い。このため、バッテリに作用する荷重による車体の変形が一層効果的に抑制される。

請求項５記載の発明に係る車両フロア構造は、請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の車両フロア構造において、前記荷重支持部材は、前記バッテリから車体前後方向の前向きの荷重が直接的に入力されるように該バッテリの前方に配置されたバッテリ支持部を含む。

請求項５記載の車両フロア構造では、バッテリに作用する前向きの荷重の少なくとも一部は、バッテリの前面に接触又は近接して位置するバッテリ支持部を経由して、車体におけるバッテリ設置部位外の部分に伝達、分散される。このため、荷重伝達効率が高く車体フロアにおけるバッテリ設置部の前側部分に荷重が集中することが効果的に防止されるので、バッテリに作用する荷重による車体の変形が一層効果的に抑制される。

請求項６記載の発明に係る車両フロア構造は、請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車両フロア構造において、前記荷重支持部材は、少なくとも一部が車体フロアに形成されたトンネル部を補強するためのトンネルリインフォースメントに一体に設けられている。

請求項６記載の車両フロア構造では、既設のトンネルリインフォースメントに荷重支持部材（機能）を一体化することで、部品点数を増加することなくバッテリに作用する荷重による車体の変形が一層効果的に抑制される。

以上説明したように本発明に係る車両フロア構造は、バッテリに作用する荷重による車体の変形を抑制することができるという優れた効果を有する。

本発明の第１の実施形態に係る車両フロア構造１０について、図１乃至図７に基づいて説明する。なお、図中に示す矢印ＦＲは、車両フロア構造１０が適用された自動車車体の前方向（走行方向）を、矢印ＵＰは車体の上方向を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。

図１には、車両フロア構造１０の概略全体構成を示す斜視図が示されており、図２には、車両フロア構造１０の要部を拡大した斜視図が示されている。これらの図に示される如く、車両フロア構造１０は、フロアパネル１２を備えている。フロアパネル１２の前部１２Ａにおける車幅方向中央部には、車体前後方向に長手とされたトンネル部１４が設けられている。

図１に示される如く、トンネル部１４は、フロアパネル１２の前部１２Ａの車幅方向中央部を隆起させて形成され下向きに開口するフロアトンネル１２Ｂに、該フロアトンネル１２Ｂに対応して下向きに開口したトンネルリインフォースメント１５を重ね合わせて接合することで構成されている。なお、トンネルリインフォースメント１５を設けない構成としても良い。また図１に示される如く、この実施形態では、トンネル部１４（フロアトンネル１２Ｂ、トンネルリインフォースメント１５）は、その後部１４Ａにおいて、車幅方向の幅及びフロアパネル１２に対する突出高さが共に徐々に絞られている。そして、フロアトンネル１２Ｂは、フロアパネル１２の前部１２Ａと後部１２Ｃとの間に形成され前向きの壁部を成す段部１２Ｄが後端（終端）とされ、該段部１２Ｄにおいて後向きに開口（図示省略）している。

図１に示される如く、フロアパネル１２の車幅方向両端部は、車体下部における車幅方向最外側で車体前後方向に長手の骨格を成すロッカ１６に固定されている。左右のロッカ１６は、それぞれ閉断面構造とされている。また、フロアパネル１２には、車幅方向の骨格を成す複数のクロスメンバが接合されている。この実施形態では、図１に示す範囲において、車体前後方向の前側から順に第１乃至第５クロスメンバ１８、２０、２２、２４、２６が配設されている。

第１クロスメンバ１８は、フロアパネル１２の下面側に接合されて左右のロッカ１６間を架け渡しており、その車幅方向中央部はトンネル部１４（フロアトンネル１２Ｂ）に倣って屈曲されてフロアトンネル１２Ｂの内面に接合されている。第２クロスメンバ２０は、フロアパネル１２の上面に接合されており左右のロッカ１６とトンネル部１４とを架け渡した２部材に分割して構成されている。

第３クロスメンバ（センタクロスメンバ）２２は、第１クロスメンバ１８と同様に、フロアパネル１２の下面側に接合されて左右のロッカ１６間を架け渡しており、その車幅方向中央部はトンネル部１４（フロアトンネル１２Ｂ）に倣って屈曲されてフロアトンネル１２Ｂの内面に接合されている。より具体的には、図２に示される如く第３クロスメンバ２２は、車体上下方向の上向きに開口するハット形状の断面を有しており、車体前後方向の前後のフランジ２２Ａがフロアパネル１２の下面（フロアトンネル１２Ｂの内面を含む）に接合されて、閉断面の骨格構造を成している。また、左右のロッカ１６における第３クロスメンバ２２との連結部には、センタピラー４８（図５（Ａ）参照）の下端部が結合されている。なお、トンネル部１４は、この第３クロスメンバ２２との接合部よりも後方部分が、上記の通り絞られた後部１４Ａとされている。

また図２に示される如く、第４クロスメンバ２４は、フロアパネル１２の前部１２Ａと後部１２Ｃとにそれぞれフランジ２４Ａが接合されることで、段部１２Ｄと後部１２Ｃとの角部との間に閉断面の骨格構造を成しており、左右のロッカ１６間を架け渡している。第５クロスメンバ２６は、上向きに開口するハット形状に形成されており（図示省略）、前後のフランジがフロアパネル１２の下面（フロアトンネル１２Ｂの内面を含む）に接合されて、左右のロッカ１６間を架け渡している。

図１に示される如く、フロアパネル１２の下面における第１クロスメンバ１８と第２クロスメンバ２０との間には、車体前部の前後方向骨格を成すフロントサイドメンバ２８の後部２８Ａが接合されている。フロントサイドメンバ２８の後部２８Ａは、後側が前側に対し車幅方向外側に位置するように車体前後方向に対して傾斜しており、その後端２８Ｂは、左右のロッカ１６に連結されている。このフロントサイドメンバ２８の後端２８Ｂとロッカ１６との連結部位は、平面視及び側面視で第２クロスメンバ２０とロッカ１６との連結部位に一致している。

また、フロアパネル１２の下面における第１クロスメンバ１８と第３クロスメンバ２２との間には、トンネル部１４の車幅方向外側で第１クロスメンバ１８と第３クロスメンバ２２とを連結するトンネルサイドリインフォースメント３０が接合されている。さらに、フロアパネル１２の下面における第３クロスメンバ２２と第４クロスメンバ２４との間には、トンネル部１４の車幅方向外側で第３クロスメンバ２２と第４クロスメンバ２４とを連結するトンネルサイドリインフォースメント３２が接合されている。この実施形態では、左右のトンネルサイドリインフォースメント３０、３２は、それぞれ車体前後方向に略沿って設けられている。

一方、フロアパネル１２の下面における第４クロスメンバ２４と第５クロスメンバ２６との間には、車体後部の前後方向骨格を成すリヤサイドメンバ３４の前部３４Ａが接合されており、リヤサイドメンバ３４の前部３４Ａは、第４クロスメンバ２４と第５クロスメンバ２６とを連結している。さらに、フロアパネル１２の下面における第５クロスメンバ２６の後方には、前部３４Ａにおける前端が第５クロスメンバ２６に連結された後部３４Ｂが接合されている。

そして、車両フロア構造１０では、フロアパネル１２上にバッテリ３６を固定的に取り付けるようになっている。バッテリ３６は、例えばハイブリッド自動車や電気自動車におけるモータ駆動用の電力を蓄えるものであり、大きな質量を有する構造体として把握することができる。この実施形態では、車両フロア構造１０が適用された自動車は、内燃機関エンジンから駆動力を得るベース車両にバッテリ３６や電気モータ等を組み付けてハイブリッド化したものであり、該バッテリ３６の配設空間としてフロアパネル１２上を採用している。

このバッテリ３６は、図１に示される如く、前部３６Ａがフロアパネル１２の車幅方向中央における第４クロスメンバ２４上に固定され、後部３６Ｂがフロアパネル１２の車幅方向中央における第５クロスメンバ２６に固定されるようになっている。なお、図３は、図１の３−３線に沿った断面図である。

この実施形態では、フロアパネル１２の車幅方向中央における第４クロスメンバ（バッテリ取付クロスメンバ）２４との接合部分が本発明の「バッテリの設置部」に相当する。なお、車両フロア構造１０では、フロアパネル１２上にバッテリ３６は、例えばボルトナット等の締結手段によってフロアパネル１２に固定されている。フロアパネル１２とフロアパネル１２上にバッテリ３６との間に図示しない締結用ブラケット等を介在させても良い。

図１乃至図３に示される如く、車両フロア構造１０は、荷重支持部材としてのトンネル部骨格部材３８を備えている。トンネル部骨格部材３８は、バッテリ３６の前部３６Ａが取り付けられる第４クロスメンバ２４と、該第４クロスメンバ２４の前方に位置する第３クロスメンバ２２とを連結するようになっている。この実施形態では、トンネル部骨格部材３８は、トンネル部１４の後部１４Ａ車幅方向両側にそれぞれ設けられている。以下、トンネル部骨格部材３８について具体的に説明するが、左右のトンネル部骨格部材３８は車幅方向中心線に対し対称に形成されるので、一方のトンネル部骨格部材３８について（単数形で）説明することとする。

トンネル部骨格部材３８は、トンネル部骨格部材リヤ４０と、トンネル部構造部材フロント４２とで構成されている。トンネル部骨格部材リヤ４０は、図２及び図３に示される如く、フロアパネル１２の上面と対向する上壁４０Ａと、上壁４０Ａの車幅方向外端から垂下されトンネル部１４の後部１４Ａ（トンネルリインフォースメント１５）の側壁１４Ｂに対向する側壁４０Ｂとを含んで構成されている。

このトンネル部骨格部材リヤ４０は、側壁４０Ｂの車幅方向外端から延設された下フランジ４０Ｃがフロアパネル１２の上面に接合されると共に、上壁４０Ａの車幅方向内端から延設された側フランジ４０Ｄがトンネル部１４の立壁としての側壁１４Ｂに接合されており、トンネル部１４の側部に図２及び図３に示す閉断面部４４を形成している。また、トンネル部骨格部材リヤ４０は、上壁４０Ａ、側壁４０Ｂ、及び下フランジ４０Ｃから延設された後フランジ４０Ｅを含み、該後フランジ４０Ｅフロアパネル１２の段部１２Ｄすなわち第４クロスメンバ２４（が構成する車体骨格）に接合されている。

トンネル部構造部材フロント４２は、図２に示される如く、フロアパネル１２の上面と対向する上壁４２Ａと、上壁４２Ａの車幅方向外端から垂下されトンネル部１４の側壁１４Ｂに対向する側壁４２Ｂとを含んで構成されている。上壁４２Ａ、４２Ｂの後端部は、上壁４０Ａ、４０Ｂの前端部に接合されている。また、トンネル部構造部材フロント４２は、側壁４２Ｂの車幅方向外端から延設された下フランジ４２Ｃがフロアパネル１２の上面に接合されると共に、上壁４２Ａの車幅方向内端から延設された側フランジ４２Ｄがトンネル部１４の側壁１４Ｂに接合されており、閉断面部４４の前方に連続する閉断面部４６（図２及び図３参照）をトンネル部１４の側部に形成している。

下フランジ４２Ｃ、側フランジ４２Ｄの前端部は、それぞれ第３クロスメンバ２２の前後のフランジ２２Ａと共に、フロアパネル１２（前部１２Ａ、フロアトンネル１２Ｂにおける側壁１４Ｂの構成部分）に接合されている。また、下フランジ４２Ｃの後端部は、下フランジ４０Ｃと共にフロアパネル１２に接合されている。

以上により、車両フロア構造１０では、トンネル部１４の車幅方向両側に閉断面部４４、４６を形成する左右一対のトンネル部骨格部材３８が、それぞれ第４クロスメンバ２４（が構成する車体骨格）と第３クロスメンバ２２（が構成する車体骨格）とを連結する構成とされている。なお、車両フロア構造１０における上記した各接合部（連結部、結合部）は、スポット溶接にて接合されている。

次に、第１の実施形態の作用を説明する。

ベース車両に対しバッテリ３６を搭載してハイブリッド化した自動車では、衝突に至った場合、バッテリ３６の質量に対して慣性力が作用し、バッテリ３６を搭載しないベース車両に対して車体変形が大きくなりやすい。換言すれば、バッテリ３６を搭載した自動車は、バッテリ３６の質量分だけ衝突衝撃によって変位（加速）され難く、衝突衝撃による車体変形が大きくなりやすい。特に、左右のロッカ１６の一方に荷重が入力するオフセット前面衝突、左右のロッカ１６に車幅方向外側から荷重が入力する側面衝突（ＳＵＶ側突）の場合に、ベース車両に対し変形が大きくなりやすい。

ここで、上記構成の車両フロア構造１０が適用された自動車では、トンネル部骨格部材３８を設けたため、バッテリ３６に作用する慣性力に基づく荷重による車体の変形を抑制することができる。以下、具体的に説明する。

（オフセット前面衝突の場合）
車両フロア構造１０が適用された自動車では、オフセット前面衝突に至ると、バッテリ３６の質量に対し慣性力が作用し、バッテリ３６を相対的に前方に移動しようとする荷重が作用する。この荷重は、主にバッテリ３６の前部３６Ａが固定された第４クロスメンバ２４に入力され、該第４クロスメンバ２４を経由してロッカ１６に入力される。このとき、車両フロア構造１０では、トンネル部骨格部材３８（トンネル部１４両側の閉断面部４４、４６）を介して、バッテリ３６に作用する前向き荷重が第３クロスメンバ２２に伝達されるため、ロッカ１６への入力荷重が低減される。これにより、オフセット衝突の直接荷重の入力側のロッカ１６が支持する軸力が低減され、該ロッカ１６の変形を減少することができる。また、トンネル部骨格部材３８を設けたことで、トンネル部１４の後部（フロアパネル１２の前部１２Ａにおける第３クロスメンバ２２と第４クロスメンバ２４との間）の変形が抑制され、バッテリ３６の前方移動量が小さく抑えられる。

図４（Ａ）には、車両フロア構造１０が適用された自動車のオフセット前面衝突による底面視における塑性歪の分布が示されており、図４（Ｂ）には、トンネル部骨格部材３８を設けない比較例１００の底面視における塑性歪の分布が示されている。また、図５（Ａ）には、車両フロア構造１０が適用された自動車のオフセット前面衝突による側面視における塑性歪の分布が示されており、図５（Ｂ）には、トンネル部骨格部材３８を設けない比較例１００の側面視における塑性歪の分布が示されている。これらの図においては、ドットの密度が高い領域ほど塑性歪が大きいことを示している。また、図５に示すロッカ１６Ａは、オフセット衝突の直接荷重の入力側（図４の紙面上側）のロッカ１６であり、センタピラー４８は該ロッカ１６Ａにおける第３クロスメンバ２２の連結部位に配設されている。

比較例１００に係る構成では、バッテリ３６に作用する前向き荷重によって第４クロスメンバ２４は、その長手方向中央部が前方に押され、その前方に位置するトンネル部１４の後部を変形させつつ該長手方向中央部を前方に変位させつつ、ロッカ１６Ａに後向きの荷重を伝達する。このため、図４（Ａ）に示される如く、第４クロスメンバ２４の長手中央部の前側、ロッカ１６Ａ側端部の後側に大きな塑性歪（変形）が生じる。

これに対して車両フロア構造１０では、トンネル部骨格部材３８がバッテリ３６の前向き荷重を受け止めて第３クロスメンバ２２（を介して車体骨格の各部）に分散するため、第４クロスメンバ２４の前方への変位、及び該変位に伴うロッカ１６Ａへの荷重入力が抑制される。これにより、上記した通り、車両フロア構造１０では、図７（Ａ）に示す如く比較例１００と比較してロッカ１６Ａが支持（伝達）する軸力が低減され、図５（Ａ）と図５（Ｂ）との比較で判るように、車両フロア構造１０では、ロッカ１６Ａの上下方向の曲げ（図５（Ｂ）に示すＢ部の曲げ）が効果的に抑制される。また、トンネル部骨格部材３８を設けたことで、クロスメンバ２４の長手方向中央部の前方部分すなわちトンネル部１４の後部１４Ａ廻りの剛性が向上しているため、第４トンネル部１４の後部１４Ａの変形が抑制され、バッテリ３６の前方移動量が小さく抑えられている。

（側面衝突の場合）
車両フロア構造１０では、側面衝突に至ると、この衝突荷重は、センタピラー４８、左右のロッカ１６を経由して第３クロスメンバ２２に伝達される。このとき、車両フロア構造１０では、トンネル部骨格部材３８が設けられているため、フロアパネル１２の車幅方向中央部における剛性が向上しており、該フロアパネル１２の側突衝撃による持ち上がり（上方への変位）が抑制される。

図６（Ｂ）には、フロアパネル１２における図６（Ａ）に示す６Ｂ−６Ｂ断面の側面衝突時の変形状態が模式的に示されている。この図から、実線にて示す車両フロア構造１０では、一点鎖線にて示す比較例１００と比較してフロアパネル１２の上側への変位が抑制されることが判る。これにより、側面衝突に対する主要骨格部材である第３クロスメンバ２２の曲げが抑制され、図７（Ｂ）に示される如く、該第３クロスメンバ２２の軸力は比較例１００における軸力と比較して、衝突後期まで高く持続される。すなわち、側面衝突に伴う車体の変形が抑制される。

以上説明したように、車両フロア構造１０では、バッテリ３６に作用する慣性力による車体変形を効果的に抑制することができる。

また、車両フロア構造１０では、トンネル部骨格部材３８がトンネル部１４の側壁１４Ｂにも接合されているため、前面衝突（特にオフセット前面衝突）の場合にバッテリ３６に作用する前向き荷重は、トンネル部１４を介して第２クロスメンバ２０、第１クロスメンバ１８にも分散され、各部材や接合部の応力集中が効果的に緩和される。また、トンネル部骨格部材３８は、側壁１４Ｂ、フロアパネル１２を利用して閉断面部４４、４６を形成するため、質量増加を抑えながら、効果的な車体変形防止効果を得ることができた。

（他の実施形態）
次に本発明の他の実施形態を説明する。なお、上記第１の実施系態又は前出の構成と基本的に同一の部品・部分については、上記第１の実施形態又は前出の構成と同一の符号を付して説明を省略し、また図示を省略する場合がある。

（第２の実施形態）
図８には、本発明の第２の実施形態に係る車両フロア構造５０が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両フロア構造５０は、トンネル部骨格部材３８が、トンネル部骨格部材リヤ４０に代えて、バッテリ３６を固定的に取り付けるためのバッテリ固定部としての取付座（ブラケット）５２が一体的に設けられたトンネル部骨格部材リヤ５４を備える点で、第１の実施形態に係る車両フロア構造１０とは異なる。

トンネル部骨格部材リヤ５４は、後フランジ４０Ｅに代えて、上壁４０Ａ、側壁４０Ｂと取付座５２とを連結する連結部５４Ａと、取付座５２及び連結部５４Ａから車幅方向の内外側にそれぞれ延設されフロアパネル１２の後部１２Ｃ、段部１２Ｄに接合された後フランジ５４Ｂとを有する。取付座５２は、上向きの平坦面とされ、締結によるバッテリ３６の前部３６Ａの固定に適した形状とされている。この実施形態では、取付座５２は、平面視で略矩形状の台座とされている。車両フロア構造５０の他の構成は、車両フロア構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、本実施形態に係る車両フロア構造５０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両フロア構造５０では、取付座５２に固定されたバッテリ３６からトンネル部骨格部材リヤ５４すなわちトンネル部骨格部材３８に直接的に荷重が入力されるので、荷重伝達効率が高い。このため、バッテリ３６に作用する荷重による車体の変形が一層効果的に抑制される。

（第３の実施形態）
図９には、本発明の第３の実施形態に係る車両フロア構造６０が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車両フロア構造６０は、バッテリ３６の前方にバッテリ支持部としての荷重支持部材６２が配設されている点で、第１の実施形態に係る車両フロア構造１０とは異なる。荷重支持部材６２は、その前端がトンネル部１４における第３クロスメンバ２２（フランジ２２Ａ）との接合部位に都合されると共に、その後端がバッテリ３６の前面３６Ｃに当接又はごく近接しており、バッテリ３６に作用する前向き荷重を第３クロスメンバ２２に伝達するようになっている。以下、具体的に説明する。

荷重支持部材６２は、バッテリ３６の前面３６Ｃからトンネル部１４における第３クロスメンバ２２との接合部位まで延在する平板状の荷重伝達部６２Ａと、荷重伝達部６２Ａの前端から延設されトンネル部１４における第３クロスメンバ２２との接合部位に接合された前フランジ６２Ｂと、図１０に示される如く荷重伝達部６２Ａの後端から垂下されバッテリ３６の前面３６Ｃに当接する荷重受け壁６２Ｃと、荷重受け壁６２Ｃの下端から延設されトンネル部１４の後端部に接合された後フランジ６２Ｄとを含んで構成されている。

平板状の荷重伝達部６２Ａは、バッテリ３６の前部３６Ａからトンネル部１４との接合部にかけて下向きに傾斜しており、その後端は車体上下方向においてバッテリ３６の重心と同位か若干高位に位置している。これにより、車両フロア構造６０では、バッテリ３６に作用する前向き荷重（の一部）が荷重伝達部６２Ａの軸力として第３クロスメンバ２２、トンネル部１４に伝達されるようになっている。

また、この実施形態では、図８に示される如く荷重支持部材６２は、荷重伝達部６２Ａの車幅方向両端からそれぞれ全長に亘って垂下され下部が側壁１４Ｂ（側フランジ４０Ｄ）に接合された一対の側壁６２Ｅを含んでいる。一対の側壁６２Ｅの後端は、それぞれバッテリ３６の前面３６Ｃに当接又はごく近接して位置する構成とされている。これにより、荷重支持部材６２は、荷重伝達部６２Ａ及び一対の側壁６２Ｅが、トンネル部１４とで略全長に亘る閉断面構造を形成している。車両フロア構造６０の他の構成は、車両フロア構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、本実施形態に係る車両フロア構造６０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両フロア構造６０では、荷重支持部材６２を備えるため、換言すれば、トンネル部骨格部材３８（閉断面部４４、４６）の他にバッテリ３６に作用する前向き荷重を第３クロスメンバ２２、トンネル部１４に伝達する構造体を備えるため、例えばオフセット前面衝突に伴いバッテリ３６に作用する前向き荷重を効果的に車体各部（ロッカ１６Ａ以外の部分）に分散させることができる。

しかも、荷重支持部材６２は、第４クロスメンバ２４を経由することなく、バッテリ３６から前向き荷重が直接的に入力されるので、バッテリ３６の姿勢変化（第４クロスメンバ２４の捩り変形）が抑制されて車体変形の抑制効果が大きい。したがって、バッテリ３６の前方への移動量がより効果的に抑制される。

なお、第３の実施形態に係る荷重支持部材６２は、第２の実施形態に係る車両フロア構造５０にも適用することができ、逆に、取付座５２を荷重支持部材６２の後端部に一体的に設けることも可能である。換言すれば、フロアパネル１２上にバッテリ３６を固定的に取り付けるためのブラケットに荷重伝達部６２Ａ、前フランジ６２Ｂ、一対の側壁６２Ｅ等を設けた構成とすることができる。さらに、第３の実施形態では、荷重支持部材６２の荷重受け壁６２Ｃをバッテリ３６の前面３６Ｃに締結、接合等によって固定するようにしても良い。

また、第３の実施形態では、荷重支持部材６２をトンネル部骨格部材３８と共に設けた構成としたが、本発明はこれに限定されず、トンネル部骨格部材３８を備えない構成とすることも可能である。

（第４の実施形態）
図１１には、本発明の第４の実施形態に係る車両フロア構造７０の要部が正面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両フロア構造７０は、トンネル部骨格部材３８の後部が、トンネル部骨格部材リヤ４０に代えて、トンネルリインフォースメント１５の後端部に形成された厚肉部７２にて構成されている点で、第１の実施形態に係る車両フロア構造１０とは異なる。

図１１に示される如く、厚肉部７２の肉厚ｔ１は、トンネルリインフォースメント１５の一般部１５Ａの肉厚ｔ２と比較して厚肉に形成されることで高剛性化され（所要の剛性を確保し）ており、第４クロスメンバ２４からの前向き荷重をトンネル部構造部材フロント４２（閉断面部４６）に伝達する構成とされている。車両フロア構造７０の他の構成は、車両フロア構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、本実施形態に係る車両フロア構造７０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両フロア構造７０では、トンネル部骨格部材リヤ４０を備えないので、部品点数の増加を抑えながら、バッテリ３６に作用する荷重による車体の変形を抑制することができる。

（第５の実施形態）
図１２には、本発明の第５の実施形態に係る車両フロア構造８０の要部が正面断面図にて示されている。この図に示される如く、車両フロア構造８０は、トンネル部骨格部材３８の後部が、トンネル部骨格部材リヤ４０に代えて、トンネルリインフォースメント１５の後端部に形成された幅広部８２にて構成されている点で、第１の実施形態に係る車両フロア構造１０とは異なる。

幅広部８２は、トンネルリインフォースメント１５の後端近傍がフロアトンネル１２Ｂよりも車幅方向に幅広に形成され該幅方向の中央部がフロアトンネル１２Ｂに接合された天板８２Ａと、天板８２Ａの車幅方向両端からそれぞれ垂下された一対の側壁８２Ｂと、各側壁８２Ｂの下端から延設されフロアパネル１２に接合された下フランジ８２Ｃとを含んで構成されている。これにより、幅広部８２は、フロアトンネル１２Ｂとで、該フロアパネル１２の車幅方向両側に、それぞれ閉断面部４６の後方に連続する閉断面部８４を形成している。車両フロア構造８０の他の構成は、車両フロア構造１０の対応する構成と同じである。

したがって、本実施形態に係る車両フロア構造８０によっても、第１の実施形態と同様の作用によって同様の効果を得ることができる。また、車両フロア構造８０では、トンネル部骨格部材リヤ４０を備えないので、部品点数の増加を抑えながら、バッテリ３６に作用する荷重による車体の変形を抑制することができる。

なお、上記した各実施形態では、トンネル部骨格部材３８がトンネル部構造部材フロント４２と、トンネル部骨格部材リヤ４０、厚肉部７２、又は幅広部８２とで構成された例を示したが本発明は、これに限定されず、例えば、トンネル部骨格部材３８を１部材で構成しても良く、３つ以上の部材にて構成しても良い。したがって例えば、トンネル部構造部材フロント４２を後方に延長してトンネル部骨格部材３８を構成しても良く、厚肉部７２又は幅広部８２のみでトンネル部骨格部材３８を構成しても良い。

また、上記した各実施形態では、トンネル部骨格部材３８（トンネル部構造部材フロント４２）の前端部が第３クロスメンバ２２に連結された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、トンネル部骨格部材３８の前端部を車体前後方向に延在する骨格部材であるトンネルサイドリインフォースメント３０等に連結するようにしても良い。

本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造の要部を拡大して示す斜視図である。 図１の３−３線に沿った断面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造のオフセット前面衝突による塑性歪を示す底面図、（Ｂ）は、比較例のオフセット前面衝突による塑性歪を示す底面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造のオフセット前面衝突による塑性歪を示す側面図、（Ｂ）は、比較例のオフセット前面衝突による塑性歪を示す側面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造の平面図、（Ｂ）は、図６（Ａ）の６Ｂ−６Ｂ線に沿った断面部分のフロア変形状態を示す側面図である。 （Ａ）は、本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造と比較例とのオフセット前面衝突時のロッカ軸力を比較する棒グラフ、（Ｂ）は、本発明の第１の実施形態に係る車体フロア構造と比較例との側面衝突時の第３クロスメンバの軸力の経時変化を比較する線図である。 本発明の第２の実施形態に係る車体フロア構造を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る車体フロア構造を示す斜視図である。 本発明の第３の実施形態に係る車体フロア構造を示す側断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る車体フロア構造を示す正面断面図である。 本発明の第５の実施形態に係る車体フロア構造を示す正面断面図である。

符号の説明

１０ 車両フロア構造
１２ フロアパネル（車体フロア）
１４ トンネル部
１４Ｂ 側壁（立壁）
１５ トンネルリインフォースメント
２２ 第３クロスメンバ（他のクロスメンバ）
２４ 第４クロスメンバ（バッテリ設置部）
３６ バッテリ
３８ トンネル部骨格部材（荷重支持部材）
４０ トンネル部骨格部材リヤ（荷重支持部材）
４２ トンネル部構造部材フロント（荷重支持部材）
５０・６０・７０・８０ 車両フロア構造
５２ 取付座（バッテリ固定部）
５４ トンネル部骨格部材リヤ（荷重支持部材）
６２ 荷重支持部材（バッテリ支持部）
７２ トンネルリインフォースメントの厚肉部（荷重支持部材）
８２ トンネルリインフォースメントの幅広部（荷重支持部材）

Claims (6)

1. 車体フロアにおけるバッテリ設置部に対する車体前後方向の前方に、前記バッテリ又はバッテリ設置部に作用する車体前後方向の前向きの荷重を支持するための荷重支持部材を設けた車両フロア構造。
2. 前記荷重支持部材は、前記バッテリ設置部を構成するクロスメンバと、該クロスメンバに対する車体前後方向の前方に位置する他のクロスメンバとを連結している請求項１記載の車両フロア構造。
3. 前記荷重支持部材は、車体前後方向の中間部が車体フロアに形成されたトンネル部の立壁に接合されている請求項１又は請求項２記載の車両フロア構造。
4. 前記荷重支持部材は、前記バッテリが固定されるバッテリ固定部を有する請求項１乃至請求項３の何れか１項記載の車両フロア構造。
5. 前記荷重支持部材は、前記バッテリから車体前後方向の前向きの荷重が直接的に入力されるように該バッテリの前方に配置されたバッテリ支持部を含む請求項１乃至請求項４の何れか１項記載の車両フロア構造。
6. 前記荷重支持部材は、少なくとも一部が車体フロアに形成されたトンネル部を補強するためのトンネルリインフォースメントに一体に設けられている請求項１乃至請求項５の何れか１項記載の車両フロア構造。

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