JP2018090021A - 車体下部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車室の変形を抑制でき、車両の側面衝突時における衝突安全性能を向上できる車体下部構造を得る。
【解決手段】車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、その閉断面形状を構成する壁部の内面にガイド部２５を有し、車体下方側に配置された下部骨格部材２０と、下部骨格部材２０の車幅方向内側に配置され、バッテリ１４が搭載されたバッテリフレーム１６と、車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、下部骨格部材２０の閉断面内にガイド部２５に支持された状態で設けられ、車幅方向から見た側面視で、少なくとも一部が、バッテリ１４とオーバーラップしている補強部材３０と、を備えた車体下部構造１０とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、車体下部構造に関する。
ロッカ等の下部骨格部材の閉断面内に、閉断面形状とされた補強部材が配置されている構造は、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。この補強部材は、その閉断面内に上下方向中央部で斜めに交差する複数の交差リブを有している。
米国特許第８７０２１６１号明細書
しかしながら、この補強部材は、車幅方向から見た側面視で、ロッカの車幅方向内側に配置されたバッテリとオーバーラップしておらず、車両の側面衝突時において、車室の変形を抑制するのが困難になるおそれがある。つまり、このような構造では、車両の側面衝突時における衝突安全性能を向上させる観点で改善の余地がある。
そこで、本発明は、車室の変形を抑制でき、車両の側面衝突時における衝突安全性能を向上できる車体下部構造を得ることを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車体下部構造は、車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、該閉断面形状を構成する壁部の内面にガイド部を有し、車体下方側に配置された下部骨格部材と、バッテリフレーム上に搭載され、前記下部骨格部材の車幅方向内側に配置されたバッテリと、車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、前記下部骨格部材の閉断面内に前記ガイド部に支持された状態で設けられ、車幅方向から見た側面視で、少なくとも一部が、前記バッテリ又は前記バッテリフレームとオーバーラップしている補強部材と、を備えている。
請求項１に記載の発明によれば、車幅方向から見た側面視で、補強部材の少なくとも一部が、バッテリ又はバッテリフレームとオーバーラップしている。したがって、車幅方向から見た側面視で、補強部材が、バッテリ又はバッテリフレームとオーバーラップしていない構成に比べて、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重が、補強部材を介してバッテリ又はバッテリフレームへ伝達される。よって、車室の変形が抑制され、車両の側面衝突時における衝突安全性能が向上される。
また、請求項２に記載の車体下部構造は、請求項１に記載の車体下部構造であって、前記バッテリフレームは、前記バッテリを前後に区画して配置するための車幅方向に延在するクロス部材を有し、車幅方向から見た側面視で、前記補強部材の少なくとも一部が、前記クロス部材とオーバーラップしている。
請求項２に記載の発明によれば、車幅方向から見た側面視で、補強部材の少なくとも一部が、バッテリフレームのクロス部材とオーバーラップしている。したがって、車幅方向から見た側面視で、補強部材が、バッテリフレームのクロス部材とオーバーラップしていない構成に比べて、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重が、補強部材を介してバッテリフレームのクロス部材へ伝達される。よって、車室の変形が更に抑制され、車両の側面衝突時における衝突安全性能が向上される。
また、請求項３に記載の車体下部構造は、請求項１又は請求項２に記載の車体下部構造であって、前記補強部材は、車体前後方向から見た正面視で、車幅方向が長手方向とされた矩形状に形成されており、該補強部材の閉断面内を複数に区画する複数の区画壁を有している。
請求項３に記載の発明によれば、車体前後方向から見た正面視で、車幅方向が長手方向の矩形状に形成された補強部材の閉断面内が、複数の区画壁によって複数に区画されている。したがって、閉断面内に区画壁が設けられていない補強部材に比べて、補強部材の口開きするような変形が抑制される。よって、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材の座屈応力が高められる。
また、請求項４に記載の車体下部構造は、請求項３に記載の車体下部構造であって、前記区画壁によって区画された複数の空間部は、車体前後方向から見た正面視で、少なくとも車幅方向最内側の空間部が、それ以外の空間部の何れか１つよりも小さくされている。
請求項４に記載の発明によれば、車体前後方向から見た正面視で、区画壁によって区画された複数の空間部のうち、少なくとも車幅方向最内側の空間部が、それ以外の空間部の何れか１つよりも小さくされている。したがって、補強部材は、車幅方向最内側部分に対して車幅方向外側部分に剛性が低い部分を有することになり、車両の側面衝突時に入力された衝突荷重による補強部材の車幅方向内側への変形モードが安定化される。
また、請求項５に記載の車体下部構造は、請求項３又は請求項４に記載の車体下部構造であって、前記補強部材は、閉断面形状を構成する壁部の外面に複数の突起部を有し、該複数の突起部が前記ガイド部に接触している。
請求項５に記載の発明によれば、補強部材の閉断面形状を構成する壁部の外面に形成された複数の突起部が、下部骨格部材の閉断面形状を構成する壁部の内面に形成されたガイド部に接触している。つまり、補強部材は、複数の突起部をガイド部に接触させつつ、下部骨格部材の閉断面内に挿入されて設けられている。したがって、補強部材は、その壁部の外面をガイド部に接触させつつ、下部骨格部材の閉断面内に挿入されて設けられる構成に比べて、挿入時の摩擦力が低減される。よって、下部骨格部材の生産性が向上される。
また、請求項６に記載の車体下部構造は、請求項５に記載の車体下部構造であって、前記複数の突起部は、車体前後方向から見た正面視で、前記補強部材の車幅方向両側壁及び前記区画壁の車体上下方向両端部と車幅方向において同位置に形成されている。
請求項６に記載の発明によれば、車体前後方向から見た正面視で、補強部材の車幅方向両側壁及び区画壁の車体上下方向両端部と車幅方向において同位置に複数の突起部が形成されている。したがって、補強部材の車幅方向両側壁及び区画壁の車体上下方向両端部と車幅方向において異なる位置に複数の突起部が形成されている構成に比べて、補強部材が口開きするように変形したときに、ガイド部からの反力が突起部を介して効果的に得られる。よって、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材の座屈応力が更に高められる。
また、請求項７に記載の車体下部構造は、請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車体下部構造であって、前記下部骨格部材と前記ガイド部とが一体に形成されている。
請求項７に記載の発明によれば、下部骨格部材とガイド部とが一体に形成されている。したがって、下部骨格部材とガイド部とが別体で構成されている場合に比べて、下部骨格部材の生産性が更に向上される。
また、請求項８に記載の車体下部構造は、請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車体下部構造であって、前記下部骨格部材は、上側閉断面部と下側閉断面部とを有し、前記ガイド部の少なくとも一部は、前記上側閉断面部と前記下側閉断面部とを仕切る仕切壁で構成されている。
請求項８に記載の発明によれば、ガイド部の少なくとも一部が、下部骨格部材の上側閉断面部と下側閉断面部とを仕切る仕切壁で構成されている。したがって、ガイド部が、その仕切壁で構成されていない場合に比べて、下部骨格部材の生産性が向上される。また、その仕切壁により、下部骨格部材の剛性が向上される。
また、請求項９に記載の車体下部構造は、請求項８に記載の車体下部構造であって、前記下部骨格部材は、前記上側閉断面部と前記下側閉断面部との間に、前記仕切壁を含んで構成された中間閉断面部を有し、前記補強部材は、前記中間閉断面部の閉断面内に設けられている。
請求項９に記載の発明によれば、下部骨格部材の上側閉断面部と下側閉断面部との間に、仕切壁を含んで中間閉断面部が形成され、その中間閉断面部の閉断面内に補強部材が設けられている。したがって、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する下部骨格部材の座屈応力が高められ、車室の変形が抑制される。
また、請求項１０に記載の車体下部構造は、請求項８又は請求項９に記載の車体下部構造であって、前記上側閉断面部の車幅方向における最大幅は、前記補強部材の車幅方向における長さよりも短くされている。
請求項１０に記載の発明によれば、上側閉断面部の車幅方向における最大幅が、補強部材の車幅方向における長さよりも短くされている。したがって、車幅方向における車室空間が広がり、車室レイアウトの設計の自由度が増す。
また、請求項１１に記載の車体下部構造は、請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の車体下部構造であって、前記下部骨格部材は、車体前後方向に延在するロッカと、車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、前記ロッカの車体下方側に配置されたエネルギー吸収部材と、で構成されている。
請求項１１に記載の発明によれば、下部骨格部材が、ロッカとロッカの車体下方側に配置されたエネルギー吸収部材とで構成されている。つまり、補強部材は、ロッカやエネルギー吸収部材に設けられる。したがって、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する下部骨格部材の座屈応力が更に高められ、車室の変形が抑制される。
請求項１に係る発明によれば、車室の変形を抑制することができ、車両の側面衝突時における衝突安全性能を向上させることができる。
請求項２に係る発明によれば、車室の変形を更に抑制することができ、車両の側面衝突時における衝突安全性能を向上させることができる。
請求項３に係る発明によれば、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材の座屈応力を高めることができる。
請求項４に係る発明によれば、車両の側面衝突時に入力された衝突荷重による補強部材の車幅方向内側への変形モードを安定化させることができる。
請求項５に係る発明によれば、下部骨格部材の生産性を向上させることができる。
請求項６に係る発明によれば、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材の座屈応力を更に高めることができる。
請求項７に係る発明によれば、下部骨格部材の生産性を更に向上させることができる。
請求項８に係る発明によれば、下部骨格部材の生産性を向上させることができるとともに、下部骨格部材の剛性を向上させることができる。
請求項９に係る発明によれば、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する下部骨格部材の座屈応力を高めることができ、車室の変形を抑制することができる。
請求項１０に係る発明によれば、車幅方向における車室空間を広げることができ、車室レイアウトの設計の自由度を増加させることができる。
請求項１１に係る発明によれば、車両の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する下部骨格部材の座屈応力を更に高めることができ、車室の変形を抑制することができる。
本実施形態に係る車体下部構造を備えた車両の平面図である。 第１実施形態に係る車体下部構造を示す図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。 第１実施形態に係る車体下部構造を示す図２の一部拡大断面図である。 （Ａ）第１実施形態に係る車体下部構造を備えた車両が側面衝突する直前の状態を示す説明図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車体下部構造を備えた車両が側面衝突した直後の状態を示す説明図である。 （Ａ）第１実施形態に係る車体下部構造を備えた車両が側面衝突したときの図４（Ｂ）後の状態を示す説明図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車体下部構造を備えた車両が側面衝突したときの図５（Ａ）後の状態を示す説明図である。 （Ａ）第１実施形態に係る車体下部構造を備えた車両が側面衝突したときの図５（Ｂ）後の状態を示す説明図である。（Ｂ）第１実施形態に係る車体下部構造を備えた車両が側面衝突したときの図６（Ａ）後の状態を示す説明図である。 第２実施形態に係る車体下部構造を示す図３に相当する断面図である。 第３実施形態に係る車体下部構造を示す図３に相当する断面図である。 第４実施形態に係る車体下部構造を示す図３に相当する断面図である。 第５実施形態に係る車体下部構造を示す図２に相当する断面図である。 第６実施形態に係る車体下部構造を示す図２に相当する断面図である。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＬＨを車体左方向とする。また、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。
＜第１実施形態＞
まず、第１実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。図１に示されるように、本実施形態に係る車体下部構造１０を備えた車両１２では、航続距離を延長させるために、車室の床下全面に（車体下方側に）バッテリ１４が搭載されている。バッテリ１４は、複数（例えば車体前後方向に８列×車幅方向に２列）の蓄電池で構成されており、その外装は、比較的硬い（衝突荷重が入力されても塑性変形し難い）矩形箱状のケースとされている。
また、図１、図２に示されるように、バッテリ１４は、トレイ状とされたバッテリフレーム１６の上面に搭載されている。バッテリフレーム１６の外周部には、周壁１７が立設されており、バッテリフレーム１６の上面には、クロス部材としての車幅方向に延在するクロス壁１５が、車体前後方向に間隔を空けて複数立設されている。各クロス壁１５は、周壁１７よりも若干低い高さで立設されており、バッテリ１４を構成する蓄電池は、各クロス壁１５によって４個ずつに区画されて配置されている（図１参照）。
そして、バッテリフレーム１６上に搭載されたバッテリ１４の車幅方向外側には、左右一対の下部骨格部材としてのロッカ２０が配置されている。換言すれば、左右一対の下部骨格部材としてのロッカ２０の車幅方向内側に、バッテリフレーム１６上に搭載されたバッテリ１４が配置されている。なお、図２に示されるように、バッテリフレーム１６の周壁１７の下面から車幅方向外側へ突出するフランジ部１６Ａの上面は、ロッカ２０の後述する下側閉断面部２４における下壁２４Ｄの下面に接合されている。
ロッカ２０は、軽量金属材（例えばアルミニウム合金）の押出成形によって車体前後方向に延在する略矩形閉断面形状に形成されており、後述する補強部材３０を挿入する際のガイド部２５としても機能する平板状の仕切壁２６によって上側閉断面部２２と下側閉断面部２４とに仕切られている。
図２に示される車体前方側（車体前後方向）から見た正面視で、下側閉断面部２４の車幅方向外側端部は、上側閉断面部２２の車幅方向外側端部と面一とされている。しかしながら、下側閉断面部２４の車幅方向内側端部は、上側閉断面部２２の車幅方向内側端部よりも車幅方向内側へ突出されている。
換言すれば、上側閉断面部２２の車幅方向外側端部と下側閉断面部２４の車幅方向外側端部とが面一とされた状態で、上側閉断面部２２の車幅方向における最大幅が、下側閉断面部２４の車幅方向における最大幅（又は後述する補強部材３０の車幅方向における長さ）よりも短くされている。
そして、上側閉断面部２２の車幅方向内側端部よりも車幅方向内側へ突出している下側閉断面部２４の車幅方向内側端部における上壁２４Ｕには、車幅方向内側へ突出するフランジ部２４Ａが一体に形成されている。このフランジ部２４Ａの上面又はフランジ部２４Ａを含む上壁２４Ｕの上面に、車室の床を構成するフロアパネル１８の車幅方向外側端部１８Ａが接合されている。
なお、下側閉断面部２４の車幅方向内側端部における上壁２４Ｕは、仕切壁２６と同じ高さ位置とされている。つまり、仕切壁２６の車幅方向内側への延長線上に上壁２４Ｕ及びフランジ部２４Ａが配置されている。また、バッテリ１４は、フロアパネル１８よりも車体下方側に間隙Ｄ（図２参照）を有して配置されている。
また、車体前後方向から見た正面視で、上側閉断面部２２の上壁２２Ｕの上面（外面）における車幅方向略中央部には、車幅方向を法線方向として車体前後方向に延在する平板状のフランジ部２２Ａが一体に形成されている。そして、下側閉断面部２４の車幅方向外側下端部には、車幅方向外側上方（車幅方向内側下方）へ向かって傾斜する（後述する外側壁２４Ｔと下壁２４Ｄとを一体に連結する）傾斜部２４Ｂが形成されている。
更に、下側閉断面部２４の閉断面形状を構成する壁部の一部としての外側壁２４Ｔの内面及び内側壁２４Ｎの内面には、それぞれ車幅方向に沿って閉断面内へ突出するガイド部２５としてのリブ状のガイド壁２８が一体に形成されている。つまり、仕切壁２６とガイド壁２８とで本実施形態に係るガイド部２５が構成されている。
なお、ガイド壁２８の車幅方向に沿った突出長さは、特に限定されないが、例えば後述する補強部材３０の下壁３０Ｄの下面（外面）における車幅方向両端部に形成された突起部３４を少なくとも車体下方側から支持できる程度の長さとされている。
また、下側閉断面部２４の閉断面内における仕切壁２６と外側壁２４Ｔと内側壁２４Ｎの一部とガイド壁２８とで囲まれた部位（以下「挿入部Ｅ」という）には、ロッカ２０の剛性を向上させるための補強部材３０が車体前方側又は車体後方側（車体前後方向）から挿入されることで設けられている。
図３に示されるように、補強部材３０は、軽量金属材（例えばアルミニウム合金）の押出成形によって車体前後方向に延在する矩形閉断面形状に形成されており、その矩形閉断面形状は、車体前後方向から見た正面視で、車幅方向が長手方向とされている。そして、補強部材３０の閉断面内には、その閉断面内を複数に区画する複数枚（例えば４枚）の区画壁３２が一体に形成されている。
各区画壁３２は、その法線方向を車幅方向として車体前後方向に延在する平板状に形成されており、補強部材３０の閉断面内を車幅方向に区切るように配置されている。詳細に説明すると、車体前後方向から見た正面視で、補強部材３０の各区画壁３２によって区画された複数（例えば５個）の空間部Ｓ１〜Ｓ５は、その車幅方向に沿った間隙Ｌ１〜Ｌ５が、車幅方向内側から車幅方向外側へ行くに従って徐々に長くなるように（車幅方向外側から車幅方向内側へ行くに従って徐々に短くなるように）構成されている。
つまり、補強部材３０の各区画壁３２によって区画された複数（例えば５個）の空間部Ｓ１〜Ｓ５の車幅方向に沿った間隙Ｌ１〜Ｌ５が、車幅方向内側から車幅方向外側へ行くに従って徐々に長くなるように（車幅方向外側から車幅方向内側へ行くに従って徐々に短くなるように）、各区画壁３２の位置が適宜設定されている。
なお、上記間隙Ｌ１〜Ｌ５は、各区画壁３２によって区切られた（分割された）上壁３０Ｕ及び下壁３０Ｄの車幅方向に沿った長さと捉えることもできる。また、補強部材３０の閉断面形状を構成する平板状の壁部としての上壁３０Ｕの上面（外面）及び下壁３０Ｄの下面（外面）には、それぞれ車体前後方向に延在する複数の突起部３４が一体に形成されている。
詳細に説明すると、車体前後方向から見た正面視で、各突起部３４は、上壁３０Ｕの上面又は下壁３０Ｄの下面とで略二等辺三角形状又は略正三角形状をなすように形成されており、その頂点部分のみが仕切壁２６の下面及びガイド壁２８の上面に接触する構成とされている。つまり、補強部材３０は、ロッカ２０の下側閉断面部２４における閉断面内に形成された挿入部Ｅに、複数の突起部３４の頂点部分のみを仕切壁２６の下面及びガイド壁２８の上面に接触させつつ挿入されることで設けられている。
そして、特に補強部材３０の下壁３０Ｄの下面における車幅方向両端部に形成された突起部３４が、ガイド壁２８の上面に車体下方側から支持された状態で配置されている。なお、各突起部３４は、補強部材３０の上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面における車幅方向両端部、即ち補強部材３０の閉断面形状を構成する平板状の壁部としての外側壁３０Ｔ及び内側壁３０Ｎの車体上下方向両端部と、区画壁３２の車体上下方向両端部と、に対し、車幅方向において同位置に配置されている。
以上のような構成とされた第１実施形態に係る車体下部構造１０において、次にその作用について説明する。
上記したように、車幅方向から見た側面視で、補強部材３０の少なくとも一部が、バッテリ１４又はバッテリフレーム１６（周壁１７及びクロス壁１５）とオーバーラップしている。したがって、車幅方向から見た側面視で、補強部材３０が、バッテリ１４又はバッテリフレーム１６とオーバーラップしていない構成に比べて、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重が、補強部材３０を介してバッテリ１４又はバッテリフレーム１６へ効率よく伝達される。よって、車室の変形を抑制することができ、車両１２の側面衝突時における衝突安全性能を向上させることができる。
なお、上記したように、本実施形態におけるバッテリ１４は、その外装が比較的硬いケースで構成されており、衝突荷重が入力されても、塑性変形し難い構成とされている。したがって、バッテリ１４へ衝突荷重が伝達されても、そのバッテリ１４の内部を保護することができる。
つまり、本実施形態によれば、バッテリ１４に、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重を伝達させることができるため、衝突荷重を伝達するための荷重伝達部材を軽量化又は省略することができる。よって、車両１２の重量を増加させることなく、高い耐荷重性能を得ることができる。
また、車体前後方向から見た正面視で、補強部材３０の閉断面内が複数枚の区画壁３２によって複数に区画されている。そのため、閉断面内に区画壁３２が設けられていない補強部材（上壁３０Ｕ及び下壁３０Ｄにおける車幅方向の長さが区画壁３２の車体上下方向両端部によって短く分割されていない構成：図示省略）に比べて、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材３０の剛性、即ち座屈応力を高めることができる。
特に、車体前後方向から見た正面視で、補強部材３０の各区画壁３２によって区画された複数（例えば５個）の空間部Ｓ１〜Ｓ５は、その車幅方向に沿った間隙Ｌ１〜Ｌ５が、車幅方向内側から車幅方向外側へ行くに従って徐々に長くなるように（車幅方向外側から車幅方向内側へ行くに従って徐々に短くなるように）構成されている。
したがって、補強部材３０の剛性を車幅方向外側部分から車幅方向内側部分へ向かって（徐々に）高くすることができる。よって、図４〜図６に示されるように、車両１２の側面衝突時に入力された衝突荷重による補強部材３０の車幅方向内側への変形モードを安定化させることができ、車室の変形を抑制することができる。
具体的に説明すると、図４（Ａ）に示されるように、車両１２がバリアＷに側面衝突すると、バリアＷからの衝突荷重がロッカ２０の上側閉断面部２２及び下側閉断面部２４の外側壁２２Ｔ、２４Ｔへ入力される。すると、図４（Ｂ）に示されるように、ロッカ２０の車幅方向内側への塑性変形と共に、補強部材３０の空間部Ｓ５を構成する部分、即ち上壁３０Ｕ及び下壁３０Ｄの車幅方向外側端部が上下に口開きするように塑性変形する（上壁３０Ｕが車体上方側へ塑性変形し、下壁３０Ｄが車体下方側へ塑性変形する）。
そして、ロッカ２０の車幅方向内側への更なる塑性変形に伴い、図５（Ａ）に示されるように、補強部材３０の空間部Ｓ４を構成する部分における上壁３０Ｕの一部及び下壁３０Ｄの一部が互いに接近するように塑性変形し、次いで図５（Ｂ）に示されるように、補強部材３０の空間部Ｓ３を構成する部分における上壁３０Ｕの一部及び下壁３０Ｄの一部が上下に口開きする（互いに離間する）ように塑性変形する。
そして、図６（Ａ）に示されるように、補強部材３０の空間部Ｓ２を構成する部分における上壁３０Ｕの一部及び下壁３０Ｄの一部が互いに接近するように塑性変形する。これにより、ロッカ２０の外側壁２２Ｔ、２４Ｔへ入力された衝突荷重が効果的にエネルギー吸収され、図６（Ｂ）に示されるように、補強部材３０の空間部Ｓ１を構成する部分における上壁３０Ｕの一部及び下壁３０Ｄの一部（剛性が最も高い部分）の塑性変形が抑制される。
つまり、補強部材３０は、その剛性の弱い方から強い方へ順に塑性変形するように構成されているため、ロッカ２０の外側壁２２Ｔ、２４Ｔへ入力された衝突荷重（衝突エネルギー）は、その補強部材３０の車幅方向内側への安定的な変形モード（剛性の弱い方から強い方への塑性変形）によって効率よくエネルギー吸収される。よって、車両１２の側面衝突時において、車室空間が狭くなるような変形が抑制される。
なお、図示の補強部材３０では、空間部Ｓ１〜Ｓ５の車幅方向に沿った間隙Ｌ１〜Ｌ５が、車幅方向内側から車幅方向外側へ行くに従って徐々に長くなるように（車幅方向外側から車幅方向内側へ行くに従って徐々に短くなるように）、各区画壁３２の位置が適宜設定されているが、これに限定されるものではない。
本実施形態では、少なくとも車幅方向最内側の空間部Ｓ１の車幅方向に沿った間隙Ｌ１が、それ以外の空間部Ｓ２〜Ｓ５の車幅方向に沿った間隙Ｌ２〜Ｌ５の何れか１つよりも短く構成されていればよい。したがって、図示は省略するが、例えば車幅方向最内側の空間部Ｓ１の車幅方向に沿った間隙Ｌ１のみが、残りの空間部Ｓ２〜Ｓ５の車幅方向に沿った間隙Ｌ２〜Ｌ５よりも短く構成され、残りの空間部Ｓ２〜Ｓ５の車幅方向に沿った間隙Ｌ２〜Ｌ５が同一に構成されていてもよい。
また、補強部材３０は、その上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面に一体に形成された複数の突起部３４の頂点部分を仕切壁２６の下面及びガイド壁２８の上面に接触させつつ、挿入部Ｅに挿入されることで設けられている。したがって、補強部材３０の上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面を仕切壁２６の下面及びガイド壁２８の上面に接触させつつ、挿入部Ｅに挿入する場合に比べて、仕切壁２６の下面及びガイド壁２８の上面に対する補強部材３０の摩擦抵抗を軽減させることができる。
つまり、本実施形態によれば、補強部材３０のロッカ２０への挿入時の摩擦力を低減させることができ、ロッカ２０の生産性を向上させることができる。しかも、ロッカ２０と仕切壁２６及びガイド壁２８とが一体に形成されているため、ロッカ２０と仕切壁２６及びガイド壁２８とが別体で構成されている場合に比べて、ロッカ２０の生産性を更に向上させることができる。
また、ガイド部２５の少なくとも一部が、ロッカ２０の上側閉断面部２２と下側閉断面部２４とを仕切る仕切壁２６で構成されているため、ガイド部２５が、その仕切壁２６で構成されていない場合に比べて、ロッカ２０の生産性を更に向上させることができる。なお、この仕切壁２６により、ロッカ２０の車幅方向外側から入力される荷重に対する剛性を向上させることができる利点もある。
また、車体前後方向から見た正面視で、補強部材３０の外側壁３０Ｔ及び内側壁３０Ｎの車体上下方向両端部と、区画壁３２の車体上下方向両端部と、に対し、車幅方向において同位置に、複数の突起部３４が形成されている。そのため、補強部材３０の外側壁３０Ｔ及び内側壁３０Ｎの車体上下方向両端部と、区画壁３２の車体上下方向両端部と、に対し、車幅方向において異なる位置に、複数の突起部３４が形成されている構成に比べて、補強部材３０が口開きするように変形したときに、仕切壁２６及びガイド壁２８からの反力が突起部３４を介して効果的に得られる。したがって、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材３０の座屈応力を更に高めることができる。
また、上側閉断面部２２の車幅方向外側端部と下側閉断面部２４の車幅方向外側端部とが面一とされた状態で、上側閉断面部２２の車幅方向における最大幅が、下側閉断面部２４の車幅方向における最大長さ（又は補強部材３０の車幅方向の長さ）よりも短くされている。
したがって、例えば上側閉断面部２２の車幅方向における最大幅が、下側閉断面部２４の車幅方向における最大長さ（又は補強部材３０の車幅方向の長さ）と同じ長さとされている構成に比べて、フロアパネル１８の車幅方向の長さを長く取ることができ、その分、車室空間を広げることができる。よって、車室レイアウトの設計の自由度を増加させることができる。
＜第２実施形態＞
次に、第２実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。
図７に示されるように、第２実施形態に係る車体下部構造１０では、補強部材３０において、上壁３０Ｕの下面及び下壁３０Ｄの上面と、区画壁３２の車体上下方向両端部における車幅方向内側を向く面及び車幅方向外側を向く面とがそれぞれ交差するコーナー部３１が、車体前後方向から見た正面視で円弧状に形成されており、各コーナー部３１を含む上壁３０Ｕ及び下壁３０Ｄの板厚が増加されている。つまり、各コーナー部３１を含む上壁３０Ｕ及び下壁３０Ｄの剛性が向上されている。
したがって、上記第１実施形態に係る車体下部構造１０の作用に加え、車両１２の側面衝突時に補強部材３０が口開きするように変形したときには、仕切壁２６及びガイド壁２８からの反力が突起部３４を介してより一層効果的に得られる。よって、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材３０の座屈応力をより一層高めることができる。なお、補強部材３０において、上壁３０Ｕの下面及び下壁３０Ｄの上面と、外側壁３０Ｔ及び内側壁３０Ｎの車体上下方向両端部における車幅方向内側を向く面及び車幅方向外側を向く面とがそれぞれ交差するコーナー部３１も同様である。
＜第３実施形態＞
次に、第３実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態及び第２実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。
図８に示されるように、第３実施形態に係る車体下部構造１０では、補強部材３０の区画壁３２が、車体前後方向から見た正面視で、その車体上下方向中央部が車幅方向外側へ向かって鈍角状に凸となる山型形状に形成されている。つまり、車幅方向外側から入力される荷重に対して各区画壁３２の剛性が向上されている。
したがって、上記第１実施形態に係る車体下部構造１０の作用に加え、車両１２の側面衝突時に補強部材３０が口開きするように変形したときには、仕切壁２６及びガイド壁２８からの反力が突起部３４を介してより一層効果的に得られる。よって、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材３０の座屈応力をより一層高めることができる。
＜第４実施形態＞
次に、第４実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態〜第３実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。
図９に示されるように、第４実施形態に係る車体下部構造１０では、補強部材３０の区画壁３２の車体上下方向略中央部に、法線方向を車体上下方向として車体前後方向に延在する区画壁３３が更に追加されて構成されている。つまり、この補強部材３０は、格子状の区画壁３２、３３を有しており、車幅方向に沿った長さが間隙Ｌ１〜Ｌ５とそれぞれ等しい各区画壁３３で区切られた上下の空間部をそれぞれ空間部Ｓ１〜Ｓ５としている。
したがって、上記第１実施形態に係る車体下部構造１０の作用に加え、車両１２の側面衝突時には、特に区画壁３３が塑性変形することによって、車幅方向外側から入力された衝突荷重をより効果的にエネルギー吸収することができる。つまり、この第４実施形態によれば、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する補強部材３０の座屈応力をより一層高めることができる。
なお、補強部材３０における格子状の区画壁３２、３３は、図示のものに限定されるものではない。例えば、図示は省略するが、法線方向を車体上下方向として車体前後方向に延在する区画壁が、区画壁３３とは車体上下方向に所定の間隔を空けて更に追加されて構成されていてもよいし、法線方向を車幅方向として車体前後方向に延在する区画壁が、区画壁３２とは車幅方向に所定の間隔を空けて更に追加されて構成されていてもよい。
＜第５実施形態＞
次に、第５実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態〜第４実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。
図１０に示されるように、第５実施形態に係る車体下部構造１０では、ロッカ２０において、上側閉断面部２２と下側閉断面部２４との間に一体に設けられた仕切壁２６とは別に、下側閉断面部２４を上下に二分割するガイド部２５としての下部仕切壁２７が一体に設けられている。つまり、このロッカ２０の下側閉断面部２４には、仕切壁２６と外側壁２４Ｔと内側壁２４Ｎの一部と下部仕切壁２７とにより、補強部材３０の外形寸法とほぼ同じ内形寸法を有する中間閉断面部２３が形成されている。
そして、補強部材３０は、その中間閉断面部２３の閉断面内に車体前方側又は車体後方側から挿入されることで設けられている。すなわち、補強部材３０は、その上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面に一体に形成された複数の突起部３４の頂点部分のみを仕切壁２６の下面及び下部仕切壁２７の上面に接触させつつ、中間閉断面部２３内に挿入されることで設けられている。
したがって、補強部材３０の上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面を、仕切壁２６の下面及び下部仕切壁２７の上面に接触させつつ、その補強部材３０を中間閉断面部２３に挿入する場合に比べて、仕切壁２６の下面及び下部仕切壁２７の上面に対する補強部材３０の摩擦抵抗を軽減させることができる。
つまり、第５実施形態によれば、中間閉断面部２３内に補強部材３０を挿入して設ける構成であっても、その補強部材３０の中間閉断面部２３内への挿入時の摩擦力を低減させることができる。よって、ロッカ２０の生産性を向上させることができる。また、第５実施形態によれば、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対するロッカ２０の座屈応力を、その下部仕切壁２７によって高めることができるため、車室の変形を更に抑制することができる。
＜第６実施形態＞
最後に、第６実施形態に係る車体下部構造１０について説明する。なお、上記第１実施形態〜第５実施形態と同等の部位には、同じ符号を付して詳細な説明（共通する作用も含む）は適宜省略する。
図１１に示されるように、第６実施形態に係る車体下部構造１０では、下部骨格部材が、車体前後方向に延在する閉断面形状のロッカ２０と、車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、ロッカ２０及びフロアパネル１８（ロッカ２０とバッテリ１４との間に設けられたフロアパネル１８）の車体下方側に配置されたエネルギー吸収部材４０と、で構成されている。
エネルギー吸収部材４０は、軽量金属材（例えばアルミニウム合金）の押出成形によって形成されており、車体前後方向から見た正面視で、複数の仕切壁４２によって複数（例えば車体上下方向に２列×車幅方向に５列）の区画部４４に区切られている。そして、車幅方向外側上部の区画部４４Ｕが、ロッカ２０の下壁２０Ｄにボルト４６及びウエルドナット４８によって締結され、車幅方向内側下部の区画部４４Ｄが、フロアパネル１８の下面に接合されたアンダーメンバ３６の下壁３６Ａにボルト４６及びウエルドナット４８によって締結されている。
なお、区画部４４Ｕの車体下方側の仕切壁４２と区画部４４Ｕの車体下方側の区画部４４Ｔ及び区画部４４Ｄの下壁４３には、上記ボルト４６を挿入させて螺合するための作業孔４４Ｈがそれぞれ形成されている。また、アンダーメンバ３６は、断面ハット型形状に形成されて車体前後方向に延在されている。更に、フロアパネル１８の上面には、断面ハット型形状に形成されて車体前後方向に延在するアッパーメンバ３８が接合されている。
つまり、アンダーメンバ３６とアッパーメンバ３８とは、フロアパネル１８を挟んで上下に対向配置されている。そして、そのアッパーメンバ３８の上壁３８Ａとロッカ２０の車幅方向内側に配置された内側壁２０Ｎとが、連結部材５０によって連結されている。また、フロアパネル１８の車幅方向外側端部１８Ａは、車体上方側へ屈曲され、ロッカ２０の内側壁２０Ｎに接合されている。
また、エネルギー吸収部材４０の複数の区画部４４のうちの少なくとも１つ（例えば車幅方向中央下部の区画部４４Ａ）には、補強部材３０が車体前方側又は車体後方側から挿入されることによって設けられている。すなわち、補強部材３０は、その上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面に一体に形成された複数の突起部３４の頂点部分のみを、区画部４４Ａを構成する仕切壁４２Ａの下面及び下壁４３Ａの上面に接触させつつ、区画部４４Ａ内に挿入されることで設けられている。
したがって、補強部材３０の上壁３０Ｕの上面及び下壁３０Ｄの下面を、区画部４４Ａを構成する仕切壁４２Ａの下面及び下壁４３Ａの上面に接触させつつ、区画部４４Ａ内に挿入する場合に比べて、仕切壁４２Ａ及び下壁４３Ａに対する補強部材３０の摩擦抵抗を軽減させることができる。つまり、第６実施形態によれば、区画部４４Ａ内に補強部材３０を挿入して設ける構成であっても、その補強部材３０の区画部４４Ａ内への挿入時の摩擦力を低減させることができる。よって、エネルギー吸収部材４０の生産性を向上させることができる。
また、この第６実施形態によれば、車両１２の側面衝突時に入力される衝突荷重に対する下部骨格部材、即ちロッカ２０及びエネルギー吸収部材４０の座屈応力を、それぞれ連結部材５０及び補強部材３０によって高めることができる。したがって、車両１２の側面衝突時において、車室の変形を更に抑制することができる。
なお、補強部材３０が設けられる区画部４４は、図示の区画部４４Ａに限定されるものではない。また、エネルギー吸収部材４０自体も、補強部材３０が設けられる区画部４４を少なくとも１つ有していればよく、図示の形状に限定されるものではない。また、上記第１実施形態〜第５実施形態のように、ロッカ２０の閉断面内に補強部材３０を設けてもよい。つまり、この第６実施形態では、補強部材３０は、少なくともエネルギー吸収部材４０の区画部４４に設けられていればよい。
以上、本実施形態に係る車体下部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車体下部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、区画壁３２の枚数は、２枚以上であればよく、図示の４枚に限定されるものではない。また、区画壁３２は、車体上下方向及び車幅方向に対して斜めに配置されていてもよい。
また、各突起部３４は、車体前後方向に連続して形成されているが、これに限定されるものではなく、車体前後方向に断続的に形成されていてもよい。また、ガイド壁２８は、ロッカ２０と一体に形成される構成に限定されるものではなく、例えばロッカ２０の下側閉断面部２４の外側壁２４Ｔの内面及び内側壁２４Ｎの内面に接着剤やリベット等によって接合される構成とされていてもよい。
また、軽量金属材は、アルミニウム合金に限定されるものではない。更に、補強部材３０は、軽量金属材で形成される構成に限定されるものではなく、例えばポリカーボネート（ＰＣ）等の比較的硬い樹脂材（所謂エンジニアリングプラスチック）で形成されていてもよい。また、第１実施形態〜第６実施形態を適宜組み合わせて構成してもよい。例えば、第３実施形態や第４実施形態における補強部材３０を、第５実施形態や第６実施形態に適用してもよい。
１０ 車体下部構造
１４ バッテリ
１６ バッテリフレーム
２０ ロッカ（下部骨格部材）
２２ 上側閉断面部
２３ 中間閉断面部
２４ 下側閉断面部
２５ ガイド部
２６ 仕切壁
３０ 補強部材
３２ 区画壁
３４ 突起部
４０ エネルギー吸収部材（下部骨格部材）

Claims (11)

  1. 車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、該閉断面形状を構成する壁部の内面にガイド部を有し、車体下方側に配置された下部骨格部材と、
    バッテリフレーム上に搭載され、前記下部骨格部材の車幅方向内側に配置されたバッテリと、
    車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、前記下部骨格部材の閉断面内に前記ガイド部に支持された状態で設けられ、車幅方向から見た側面視で、少なくとも一部が、前記バッテリ又は前記バッテリフレームとオーバーラップしている補強部材と、
    を備えた車体下部構造。
  2. 前記バッテリフレームは、前記バッテリを前後に区画して配置するための車幅方向に延在するクロス部材を有し、
    車幅方向から見た側面視で、前記補強部材の少なくとも一部が、前記クロス部材とオーバーラップしている請求項１に記載の車体下部構造。
  3. 前記補強部材は、車体前後方向から見た正面視で、車幅方向が長手方向とされた矩形状に形成されており、該補強部材の閉断面内を複数に区画する複数の区画壁を有している請求項１又は請求項２に記載の車体下部構造。
  4. 前記区画壁によって区画された複数の空間部は、車体前後方向から見た正面視で、少なくとも車幅方向最内側の空間部が、それ以外の空間部の何れか１つよりも小さくされている請求項３に記載の車体下部構造。
  5. 前記補強部材は、閉断面形状を構成する壁部の外面に複数の突起部を有し、該複数の突起部が前記ガイド部に接触している請求項３又は請求項４に記載の車体下部構造。
  6. 前記複数の突起部は、車体前後方向から見た正面視で、前記補強部材の車幅方向両側壁及び前記区画壁の車体上下方向両端部と車幅方向において同位置に形成されている請求項５に記載の車体下部構造。
  7. 前記下部骨格部材と前記ガイド部とが一体に形成されている請求項１〜請求項６の何れか１項に記載の車体下部構造。
  8. 前記下部骨格部材は、上側閉断面部と下側閉断面部とを有し、
    前記ガイド部の少なくとも一部は、前記上側閉断面部と前記下側閉断面部とを仕切る仕切壁で構成されている請求項１〜請求項７の何れか１項に記載の車体下部構造。
  9. 前記下部骨格部材は、前記上側閉断面部と前記下側閉断面部との間に、前記仕切壁を含んで構成された中間閉断面部を有し、
    前記補強部材は、前記中間閉断面部の閉断面内に設けられている請求項８に記載の車体下部構造。
  10. 前記上側閉断面部の車幅方向における最大幅は、前記補強部材の車幅方向における長さよりも短くされている請求項８又は請求項９に記載の車体下部構造。
  11. 前記下部骨格部材は、車体前後方向に延在するロッカと、車体前後方向に延在する閉断面形状に形成されるとともに、前記ロッカの車体下方側に配置されたエネルギー吸収部材と、で構成されている請求項１〜請求項１０の何れか１項に記載の車体下部構造。
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