JP6610576B2

JP6610576B2 - 車両骨格構造

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Publication number: JP6610576B2
Application number: JP2017020638A
Authority: JP
Inventors: 大輔田邉
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2019-11-27
Anticipated expiration: 2037-02-07
Also published as: JP2018127059A; CN108394471A; DE102017130708A1; US10421500B2; DE102017130708B4; CN108394471B; US20180222535A1

Description

本発明は、車両骨格構造に関する。

下記特許文献１には、電気自動車の床構造に関する発明が開示されている。この電気自動車の床構造では、車両前後方向に延在する一対のサイドメンバと、これらのサイドメンバ間に架け渡された３本のクロスメンバと、これらのクロスメンバを車両前後方向に連結しかつ車両前後方向に延在する補強メンバとを含んで車体が構成されている。このため、車両の側面衝突時（以下、側突時という）における車両幅方向からの衝突荷重がサイドメンバに入力されて、クロスメンバが車両前後方向に曲げ変形しようとすると、この衝突荷重の一部は補強メンバを介して３本のサイドメンバに分散される。したがって、下記先行技術では、側突時における車体の変形を抑制することができる。

中国実用新案登録第２０１３４７１３４Ｙ号明細書

しかしながら、上記先行技術では、補強メンバが３本のクロスメンバの車両下方側に配置された状態で、これらを連結しているため、車両の側突時において、補強メンバは、クロスメンバの車両前後方向の曲げの中立軸から離れた位置でこれらを支持することとなる。つまり、上記先行技術は、車両の側突時における車両幅方向からの衝突荷重によるクロスメンバの車両前後方向の曲げ変形を低減し、ひいては車体の変形を低減するという点においては改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の側突時における車両幅方向からの衝突荷重による車体の変形を低減することができる車両骨格構造を得ることが目的である。

請求項１に記載の本発明に係る車両骨格構造は、車体のフロア部の車両幅方向外側の周縁部に沿って車両前後方向に延在しかつ当該車体の一部を構成する一対のロッカと、車両幅方向に延在すると共に前記ロッカ間に架け渡され、車両幅方向外側の端部がそれぞれ当該ロッカに結合された複数のクロスメンバと、車両前後方向に隣り合う前記クロスメンバの一方の一部を構成しかつ車両幅方向に延在する一側側壁部と当該クロスメンバの他方の一部を構成しかつ車両幅方向に延在すると共に当該一側側壁部と対向する他側側壁部との間に架け渡されていると共に、車両前後方向一方側の端部が当該一側側壁部に結合され、車両前後方向他方側の端部が当該他側側壁部に結合された連結クロス部材と、を有し、前記フロア部の一部は、車両幅方向及び車両前後方向に延在するフロアパネルを含んで構成され、前記クロスメンバの車両幅方向から見た断面形状及び前記連結クロス部材の車両前後方向から見た断面形状は、前記フロアパネル側に開放されたハット状とされていると共に、当該クロスメンバ及び当該連結クロス部材は、当該フロアパネルに結合されており、前記フロアパネルの車両下方側でかつ車両上下方向から見て前記ロッカ間となる位置には、車両に搭載されたパワーユニットに電力を供給可能な電力供給部が配置されており、前記クロスメンバ及び前記連結クロス部材は、前記フロアパネルの車両上方側に配置されている。

請求項１に記載の本発明によれば、車体のフロア部の車両幅方向外側の周縁部に沿って車体の一部を構成する一対のロッカが車両前後方向に延在している。また、一対のロッカ間には、車両幅方向に延在する複数のクロスメンバが架け渡されており、これらのクロスメンバの車両幅方向外側の端部は、それぞれ当該ロッカに結合されている。このため、車両の側突時において、一方のロッカに入力された衝突荷重は、複数のクロスメンバを介して他方のロッカに伝達される過程で当該クロスメンバに分散されると共に、当該他方のロッカで支持される。

ところで、クロスメンバに車両幅方向からの衝突荷重が入力されると、当該クロスメンバに当該クロスメンバを車両前後方向に曲げるモーメントが発生し、当該クロスメンバが車両前後方向に曲げ変形することが考えられる。そして、車両幅方向からの衝突荷重によるクロスメンバの曲げ変形を抑制するためには、クロスメンバ同士を連結部材で連結して衝突荷重を分散することが考えられる。しかしながら、クロスメンバの車両前後方向の曲げの中立軸から離れた位置でこれらを連結部材で支持するとその効果は不十分なものとなる。

ここで、本発明では、車両前後方向に隣り合うクロスメンバの一方の一部を構成しかつ車両幅方向に延在する一側側壁部と当該クロスメンバの他方の一部を構成しかつ車両幅方向に延在すると共に一側側壁部と対向する他側側壁部との間に連結クロス部材が架け渡されている。そして、連結クロス部材の車両前後方向一方側の端部は、一方のクロスメンバの一側側壁部に結合され、当該連結クロス部材の車両前後方向他方側の端部は、他方のクロスメンバの他側側壁部に結合されている。このため、本発明では、クロスメンバの車両下方側に配置された連結部材でクロスメンバを連結するような構成と比し、車両の側突時において、車両前後方向に隣り合うクロスメンバをこれらの車両前後方向の曲げの中立軸から近い位置で支持することができる。その結果、車両幅方向からの衝突荷重によってクロスメンバが車両前後方向に曲げ変形しようとしても、当該衝突荷重は、車両前後方向に隣り合うクロスメンバ及び連結クロス部材に分散され、当該クロスメンバの曲げ変形を低減することができる。
また、本発明によれば、車両幅方向及び車両前後方向に延在するフロアパネルでフロア部の一部が構成されており、当該フロアパネルの車両下方側でかつ車両上下方向から見てロッカ間となる位置には電力供給部が配置されている。このため、フロアパネルの車両下方側のスペースを電力供給部の配置に活用することができると共に、電力供給部によって車両に搭載されたパワーユニットに電力を供給することができる。
ところで、車両の側突時における車両幅方向からの衝突荷重によって車体が変形すると、フロアパネルの車両下方側に配置された電力供給部にも影響を及ぼすことが考えられる。
ここで、本発明では、クロスメンバの車両幅方向から見た断面形状及び連結クロス部材の車両前後方向から見た断面形状がフロアパネル側に開放されたハット状とされていると共に、クロスメンバ及び連結クロス部材は、フロアパネルに結合されている。このため、クロスメンバ及び連結クロス部材は、それぞれフロアパネルと閉断面構造部を構成することができる。その結果、車両幅方向からの衝突荷重に対する車体の剛性を確保することができると共に、当該衝突荷重の電力供給部への影響を抑制することができる。
請求項２に記載の本発明に係る車両骨格構造は、請求項１に記載の発明において、前記クロスメンバは、車両前後方向に一対となって配置され、一方の前記クロスメンバの車両下方側の部分の車両前後方向の幅が、他方の前記クロスメンバの車両下方側の部分の車両前後方向の幅よりも大きく設定され、前記一方の前記クロスメンバの上壁部の位置が、前記他方の前記クロスメンバの上壁部の位置よりも車両下方側に設定されている。

請求項３に記載の本発明に係る車両骨格構造は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記連結クロス部材は、車両幅方向に複数配置されている。

請求項３に記載の本発明によれば、連結クロス部材が車両幅方向に複数配置されているため、車両の側突時において、車両前後方向に隣り合うクロスメンバ間に複数の荷重の伝達経路を構成することができる。

ここで、本発明では、クロスメンバの車両幅方向から見た断面形状及び連結クロス部材の車両前後方向から見た断面形状がフロアパネル側に開放されたハット状とされていると共に、クロスメンバ及び連結クロス部材は、フロアパネルに結合されている。このため、クロスメンバ及び連結クロス部材は、それぞれフロアパネルと閉断面構造部を構成することができる。その結果、車両幅方向からの衝突荷重に対する車体の剛性を確保することができると共に、当該衝突荷重の電力供給部への影響を抑制することができる。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明に係る車両骨格構造は、車両の側突時における車両幅方向からの衝突荷重による車体の変形を低減することができるという優れた効果を有する。
また、本発明に係る車両骨格構造は、車両の側突時における車両幅方向からの衝突荷重による車体の変形を抑制し、電力供給部を安定した状態で配置することができるという優れた効果を有する。

請求項３に記載の本発明に係る車両骨格構造は、車両の側突時における車両幅方向からの衝突荷重が車体に分散される確度を向上させることができるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両のフロア部の構成を示す車両後方外側から見た斜視図である。本実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両のフロア部の構成を局部的に示す車両幅方向外側から見た拡大断面図（図３の２−２線に沿って切断した状態を示す断面図）である。本実施形態に係る車両骨格構造が適用された車両のフロア部の構成を示す平面図である。

以下、図１〜図３を用いて、本発明に係る車両骨格構造の実施形態の一例について説明する。なお、各図に適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＲＨは車両幅方向右側を示している。

まず、これらの図を用いて、本実施形態に係る車両骨格構造が適用された「車両１０」の概略構成について説明する。なお、本実施形態では、車両１０は、基本的に左右対称の構成とされているため、以下では、車両１０の車両幅方向右側の部分の構成について主に説明し、車両幅方向左側の部分の構成については、適宜説明を省略することとする。

車両１０は、図２に示されるように、「車体１２」、車体１２に取り付けられた図示しないモータ等のパワーユニット及び同じく車体１２に取り付けられた後述する電力供給部としての「バッテリパック２８」を含んで構成されている。パワーユニットは、バッテリパック２８から電力の供給を受けて駆動されるようになっており、当該パワーユニットで発生した駆動力によって車両１０が走行するようになっている。

車体１２は、図１に示されるように、車体１２の車両下方側の「フロア部１４」の一部を構成すると共に、車両上下方向から見て車両前後方向及び車両幅方向に延在する「フロアパネル１６」を備えている。このフロアパネル１６は、鋼板がプレス加工されて形成されており、その車両前方側の部分を主に構成するフロントパネル部１６Ａと、その車両後方側の部分を構成する図示しないリアパネル部とを含んで構成されている。

詳しくは、フロントパネル部１６Ａは、車両前後方向及び車両幅方向に延びる板状とされていると共に、複数のビード部１６Ｂが形成されて補強されている。また、リアパネル部には、車両上方側に凸となって膨出された膨出部が形成されており、当該膨出部の内側には、バッテリパック２８の一部が格納されている。

一方、フロアパネル１６の車両幅方向外側には、当該フロアパネル１６（フロア部１４）の車両幅方向外側の周縁部のそれぞれに沿って一対の「ロッカ１８」が配置されている。このロッカ１８は、車両前後方向に延在すると共に、その車両幅方向外側の部分を構成するロッカアウタ２０と、その車両幅方向内側の部分を構成するロッカインナ２２とを含み、鋼材で構成されている。

詳しくは、ロッカアウタ２０は、側壁部２０Ａ、上壁部２０Ｂ、下壁部２０Ｃ及び一対のフランジ部２０Ｄを含んで、車両前後方向から見た断面形状が、車両幅方向内側が開放されたハット状に構成されている。側壁部２０Ａは、ロッカアウタ２０の車両幅方向外側の部分を構成しており、板厚方向を車両幅方向とされて車両前後方向に延在する板状とされている。この側壁部２０Ａの車両上方側の周縁部からは、車両上方内側に上壁部２０Ｂが延出されていると共に、当該側壁部２０Ａの車両下方側の周縁部からは、車両下方内側に下壁部２０Ｃが延出されている。そして、上壁部２０Ｂの車両上方側の周縁部からは車両上方側に、下壁部２０Ｃの車両下方側の周縁部からは車両下方側に、それぞれフランジ部２０Ｄが延出されている。

一方、ロッカインナ２２は、基本的には車両上下方向に延びる軸に対してロッカアウタ２０と対称な構成とされている。具体的には、ロッカインナ２２は、側壁部２２Ａ、上壁部２２Ｂ、下壁部２２Ｃ及び一対のフランジ部２２Ｄを含んで、車両前後方向から見た断面形状が、車両幅方向外側が開放されたハット状に構成されている。そして、ロッカアウタ２０とロッカインナ２２とは、フランジ部２０Ｄとフランジ部２２Ｄとが図示しない溶接等による接合部で接合されることで、車両前後方向から見た断面形状が略六角形状の閉断面となる閉断面構造を構成している。

また、ロッカアウタ２０及びロッカインナ２２の車両下方側には、それぞれ図示しない衝撃吸収材が配置されている。これらの衝撃吸収材は、アルミの押し出し材で車両前後方向に延在する角筒状に構成されており、ロッカアウタ２０やロッカインナ２２にそれぞれボルト等の図示しない締結部材で固定されている。

一方、図３に示されるように、フロアパネル１６の車両下方側には、車体１２の車両前後方向に延びる骨格の一部を構成する左右一対のサイドメンバ２４が配置されている。このサイドメンバ２４は、車両前方側からこの順に配置されたサイドメンバ前部２４Ａ、変曲部２４Ｂ及びフロアサイド部２４Ｃを含み、その長手方向から見た断面形状がフロアパネル１６側が開放されたハット状とされた鋼材で構成されている。

サイドメンバ前部２４Ａは、サイドメンバ２４の車両前方側の部分を構成していると共に、車両上下方向から見て車両前後方向に直線的に延在している。一方、変曲部２４Ｂは、車両上下方向から見てサイドメンバ前部２４Ａから車両幅方向外側に拡がるように延びている。そして、フロアサイド部２４Ｃは、フロアパネル１６の車両下方側において、ロッカ１８と車両幅方向に所定の間隔をあけた状態で車両前後方向に直線的に延在している。

なお、サイドメンバ２４は、フロアパネル１６に図示しない溶接等による接合部で接合されることにより、当該フロアパネル１６と閉断面構造部を構成している。また、サイドメンバ前部２４Ａと変曲部２４Ｂとの変曲点同士は、車両幅方向に延在するクロス部材２６によって連結されている。そして、上記構成のサイドメンバ２４には、バッテリパック２８が取り付けられており、当該バッテリパック２８は、フロアパネル１６の車両下方側に配置されている。

バッテリパック２８は、図２に示されるように、その外殻を構成するアルミ製のバッテリケース３０及びバッテリケース３０の内側に配置されたバッテリモジュール３２を含んで構成されている。また、バッテリモジュール３２は、バッテリケース３０の車両後方側の部分において車両上下方向に複数段配置されており、車両上方側のバッテリモジュール３２は、リアパネル部の膨出部の内側に配置されている。なお、バッテリパック２８は、フロアパネル１６に対して隙間がある状態でかつ、その主な部分がサイドメンバ２４の車両幅方向内側に納まった状態で配置されている。また、図３に示されるように、サイドメンバ２４は、ロッカ１８の車両幅方向内側に配置されているため、バッテリパック２８は、車両上下方向から見てロッカ１８間となる位置に配置された状態となっている。

ここで、本実施形態では、フロアパネル１６の車両上方側に配置された鋼製の「クロスメンバ３４、３６」でロッカ１８同士が連結されている点に第１の特徴があり、クロスメンバ３４、３６が一対の鋼製の「連結クロス部材３８」で連結されている点に第２の特徴がある。以下、本実施形態の要部を構成するクロスメンバ３４、３６及び連結クロス部材３８の構成について詳細に説明していくこととする。

まず、図１及び図２を用いてクロスメンバ３４の構成について説明する。クロスメンバ３４は、車両幅方向に延在しており、図３にも示されるように、車両上下方向から見てサイドメンバ２４の変曲部２４Ｂとフロアサイド部２４Ｃとの変曲点同士を結ぶ直線と重なるように配置されている。このクロスメンバ３４は、前壁部３４Ａ、上壁部３４Ｂ、一側側壁部としての「後壁部３４Ｃ」、前側フランジ部３４Ｄ、後側フランジ部３４Ｅ、上側フランジ部３４Ｆ及び外側フランジ部３４Ｇを含んで、車両幅方向から見た断面形状が、車両下方側が開放されたハット状に構成されている。

より詳しくは、上壁部３４Ｂは、クロスメンバ３４の車両上方側の部分を構成していると共に、板厚方向を車両上下方向とされて車両幅方向に延在する矩形の板状とされている。この上壁部３４Ｂの車両前方側の周縁部からは、車両下方側にクロスメンバ３４の車両前方側の部分を構成する前壁部３４Ａが延出されており、当該前壁部３４Ａは、板厚方向を車両前後方向とされて車両幅方向に延在する矩形の板状とされている。

また、上壁部３４Ｂの車両後方側の周縁部からは、車両下方側にクロスメンバ３４の車両後方側の部分を構成する後壁部３４Ｃが延出されており、当該後壁部３４Ｃは、板厚方向を車両前後方向とされて車両幅方向に延在する矩形の板状とされている。

前側フランジ部３４Ｄは、前壁部３４Ａの車両下方側の周縁部から車両前方側に延出されていると共に、後側フランジ部３４Ｅは、後壁部３４Ｃの車両下方側の周縁部から車両後方側に延出されている。そして、前側フランジ部３４Ｄ及び後側フランジ部３４Ｅは、それぞれ図示しない溶接等による結合部によってフロアパネル１６に結合されている。

また、前壁部３４Ａの車両幅方向外側の周縁部からは車両前方側に、後壁部３４Ｃの車両幅方向外側の周縁部からは車両後方側に、それぞれ外側フランジ部３４Ｇが延出されている。この外側フランジ部３４Ｇは、図示しない溶接等による結合部によってロッカインナ２２の側壁部２２Ａに結合されている。なお、車両前方側の外側フランジ部３４Ｇは前側フランジ部３４Ｄと、車両後方側の外側フランジ部３４Ｇは後側フランジ部３４Ｅと、それぞれ連続して設けられている。

一方、上側フランジ部３４Ｆは、上壁部３４Ｂの車両幅方向外側の周縁部から車両幅方向外側に延出されていると共に、図示しない溶接等による結合部によってロッカインナ２２の上壁部２２Ｂに結合されている。なお、上述した外側フランジ部３４Ｇ及び上側フランジ部３４Ｆは、それぞれクロスメンバ３４の車両幅方向外側の端部に設けられており、クロスメンバ３４は、車両幅方向外側の端部においてロッカ１８と結合されていると見なすこともできる。そして、上記のように構成されたクロスメンバ３４は、フロアパネル１６及びロッカ１８と共に閉空間を構成しており、この閉空間には鋼製の補強部材４０が配置されている。

補強部材４０は、クロスメンバ３４に沿って延在しており、上壁部４０Ａ、前壁部４０Ｂ及び後壁部４０Ｃを含んで、車両幅方向から見た断面形状が、車両下方側が開放されたＵ字状に構成されている。そして、補強部材４０は、前壁部４０Ｂがクロスメンバ３４の前壁部３４Ａに、後壁部３４Ｃがクロスメンバ３４の後壁部３４Ｃに、それぞれ図示しない溶接等による結合部によって接合されている。

一方、クロスメンバ３６は、車両幅方向に延在しており、クロスメンバ３４の車両後方側に当該クロスメンバ３４と所定の間隔をあけた状態で隣り合って配置されていると共に、基本的にクロスメンバ３４と同様の構成とされている。このクロスメンバ３６は、他側側壁部としての「前壁部３６Ａ」、上壁部３６Ｂ、後壁部３６Ｃ、前側フランジ部３６Ｄ、後側フランジ部３６Ｅ、上側フランジ部３６Ｆ及び外側フランジ部３６Ｇを備えているものの、上側フランジ部３６Ｆの形状がクロスメンバ３４と異なっている。なお、クロスメンバ３４及びクロスメンバ３６は、クロスメンバ３４の後壁部３４Ｃとクロスメンバ３６の前壁部３６Ａとが対向して配置されるように位置決めされている。

上側フランジ部３６Ｆは、上壁部３６Ｂの車両幅方向外側の周縁部から車両上方側に延出されていると共に外側フランジ部３６Ｇと連続しており、図示しない溶接等による結合部によって外側フランジ部３６Ｇと共にロッカインナ２２の側壁部２２Ａに結合されている。なお、上述した外側フランジ部３６Ｇ及び上側フランジ部３６Ｆは、それぞれクロスメンバ３６の車両幅方向外側の端部に設けられており、クロスメンバ３６は、車両幅方向外側の端部においてロッカ１８と結合されていると見なすこともできる。

また、クロスメンバ３６の車両幅方向から見た断面形状もクロスメンバ３４と異なっており、クロスメンバ３６の車両前後方向の幅は、車両上方側においてクロスメンバ３４よりも小さいものの、車両下方側においてはクロスメンバ３４よりも大きくなるように拡幅されている。さらに、車両幅方向から見て、クロスメンバ３６の上壁部３６Ｂの位置は、クロスメンバ３４の上壁部３４Ｂよりも車両下方側となるように設定されている。

なお、クロスメンバ３６、フロアパネル１６及びロッカ１８で構成された閉空間には、基本的に補強部材４０と同様の構成とされた補強部材４２が取り付けられている。この補強部材４２は、上壁部４２Ａ、前壁部４２Ｂ及び後壁部４２Ｃを含んで構成されており、前壁部４２Ｂがクロスメンバ３６の前壁部３６Ａに、後壁部４２Ｃがクロスメンバ３６の後壁部３６Ｃに、それぞれ図示しない溶接等による結合部によって接合されている。

次に、連結クロス部材３８の構成について説明する。連結クロス部材３８は、車両前後方向に延在していると共に、図３にも示されるように、車両前後方向に延びる車両１０の中心線ＣＬに対して対称となるようにかつ中心線ＣＬからそれぞれ車両幅方向外側に所定の間隔をあけた位置に配置されている。具体的には、連結クロス部材３８は、車両上下方向から見て、ロッカ１８よりも中心線ＣＬに近接するように配置されている。この連結クロス部材３８は、上壁部３８Ａ、一対の側壁部３８Ｂ、外側フランジ部３８Ｃ、内側フランジ部３８Ｄ、前側フランジ部３８Ｅ及び後側フランジ部３８Ｆを含んで、車両前後方向から見た断面形状が、車両下方側が開放されたハット状に構成されている。

より詳しくは、上壁部３８Ａは、連結クロス部材３８の車両上方側の部分を構成していると共に、板厚方向を車両上下方向とされて車両前後方向に延在する矩形の板状とされている。この上壁部３８Ａの車両前後方向に延びる周縁部からは、それぞれ車両下方側に側壁部３８Ｂが延出されており、当該側壁部３８Ｂは、板厚方向を車両幅方向とされて車両前後方向に延在する矩形の板状とされている。

外側フランジ部３８Ｃは、車両幅方向外側の側壁部３８Ｂにおける車両下方側の周縁部から車両幅方向外側に延出されており、内側フランジ部３８Ｄは、車両幅方向内側の側壁部３８Ｂにおける車両側の周縁部から車両幅方向内側に延出されている。そして、外側フランジ部３８Ｃ及び内側フランジ部３８Ｄは、それぞれ図示しない溶接等による結合部によってフロアパネル１６に結合されている。

また、前側フランジ部３８Ｅは、上壁部３８Ａの車両前方側の周縁部からは車両上方側に、車両幅方向外側の側壁部３８Ｂの車両前方側の周縁部からは車両幅方向外側に、車両幅方向内側の側壁部３８Ｂの車両前方側の周縁部からは車両幅方向内側に、延出されて設けられている。そして、前側フランジ部３８Ｅは、図示しない溶接等による結合部によってクロスメンバ３４の後壁部３４Ｃに結合されている。

一方、後側フランジ部３８Ｆは、基本的に前側フランジ部３８Ｅと同様の構成とされており、クロスメンバ３６の前壁部４２Ｂに図示しない溶接等による結合部によって接合されている。しかしながら、後側フランジ部３８Ｆは、その一部がクロスメンバ３６の上壁部４２Ａを車両上方側から覆うように配置されている点で、前側フランジ部３８Ｅと異なっており、後側フランジ部３８Ｆは、上壁部４２Ａにも図示しない溶接等による結合部によって接合されている。なお、上述した連結クロス部材３８では、前側フランジ部３８Ｅが連結クロス部材３８の車両前方側の端部に設けられており、後側フランジ部３８Ｆが連結クロス部材３８の車両後方側の端部に設けられている。このため、連結クロス部材３８は、車両前後方向一方側の端部においてクロスメンバ３４の後壁部３４Ｃに結合されており、車両前後方向他方側の端部においてクロスメンバ３６の前壁部３６Ａに結合されていると見なすこともできる。

（本実施形態の作用及び効果）
次に、本実施形態の作用及び効果を説明する。

本実施形態では、図１に示されるように、車体１２のフロア部１４の車両幅方向外側の周縁部に沿って車体１２の一部を構成する一対のロッカ１８が車両前後方向に延在している。また、一対のロッカ１８間には、車両幅方向に延在するクロスメンバ３４、３６が架け渡されており、これらのクロスメンバ３４、３６の車両幅方向外側の端部は、それぞれロッカ１８に結合されている。このため、車両１０の側突時において、一方のロッカ１８に入力された衝突荷重は、クロスメンバ３４、３６を介して他方のロッカ１８に伝達される過程で当該クロスメンバ３４、３６に分散されると共に、他方のロッカ１８で支持される。

ところで、クロスメンバ３４、３６に車両幅方向からの衝突荷重が入力されると、クロスメンバ３４、３６に当該クロスメンバ３４、３６を車両前後方向に曲げるモーメントが発生し、当該クロスメンバ３４、３６が車両前後方向に曲げ変形することが考えられる。そして、車両幅方向からの衝突荷重によるクロスメンバ３４、３６の曲げ変形を抑制するためには、クロスメンバ３４とクロスメンバ３６とを連結部材で連結して衝突荷重を分散することが考えられる。しかしながら、クロスメンバ３４、３６の車両前後方向の曲げの中立軸から離れた位置でこれらを連結部材で支持するとその効果は不十分なものとなる。

ここで、本実施形態では、クロスメンバ３４の一部を構成しかつ車両幅方向に延在する後壁部３４Ｃと、クロスメンバ３６の一部を構成しかつ車両幅方向に延在すると共に後壁部３４Ｃと対向する前壁部３６Ａとの間に連結クロス部材３８が架け渡されている。そして、図２にも示されるように、連結クロス部材３８の車両前後方向一方側の端部は、クロスメンバ３４の後壁部３４Ｃに結合され、当該連結クロス部材３８の車両前後方向他方側の端部は、クロスメンバ３６の前壁部３６Ａに結合されている。このため、本実施形態では、クロスメンバ３４、３６の車両下方側に配置された連結部材でクロスメンバ３４、３６を連結するような構成と比し、車両１０の側突時において、車両前後方向に隣り合うクロスメンバ３４、３６をこれらの車両前後方向の曲げの中立軸から近い位置で支持することができる。その結果、車両幅方向からの衝突荷重によってクロスメンバ３４、３６が車両前後方向に曲げ変形しようとしても、当該衝突荷重は、車両前後方向に隣り合うクロスメンバ３４、３６及び連結クロス部材３８に分散され、当該クロスメンバ３４、３６の曲げ変形を低減することができる。したがって、本実施形態では、車両１０の側突時における車両幅方向からの衝突荷重による車体１２の変形を低減することができる。

また、本実施形態では、連結クロス部材３８が車両幅方向に複数配置されているため、車両１０の側突時において、車両前後方向に隣り合うクロスメンバ３４、３６間に複数の荷重の伝達経路を構成することができる。その結果、本実施形態では、車両１０の側突時における車両幅方向からの衝突荷重が車体１２に分散される確度を向上させることができる。

さらに、本実施形態では、車両幅方向及び車両前後方向に延在するフロアパネル１６でフロア部１４の一部が構成されており、当該フロアパネル１６の車両下方側でかつ車両上下方向から見てロッカ１８間となる位置にはバッテリパック２８が配置されている。このため、フロアパネル１６の車両下方側のスペースをバッテリパック２８の配置に活用することができると共に、バッテリパック２８によって車両１０に搭載されたパワーユニットに電力を供給することができる。

ところで、車両１０の側突時における車両幅方向からの衝突荷重によって車体１２が変形すると、フロアパネル１６の車両下方側に配置されたバッテリパック２８にも影響を及ぼすことが考えられる。

ここで、本実施形態では、クロスメンバ３４、３６の車両幅方向から見た断面形状及び連結クロス部材３８の車両前後方向から見た断面形状がフロアパネル１６側に開放されたハット状とされていると共に、クロスメンバ３４、３６及び連結クロス部材３８は、フロアパネル１６に結合されている。このため、クロスメンバ３４、３６及び連結クロス部材３８は、それぞれフロアパネル１６と閉断面構造部を構成することができる。その結果、車両幅方向からの衝突荷重に対する車体１２の剛性を確保することができると共に、当該衝突荷重のバッテリパック２８への影響を抑制することができる。したがって、本実施形態では、車両１０の側突時における車両幅方向からの衝突荷重による車体１２の変形を抑制し、バッテリパック２８を安定した状態で配置することができる。

＜上記実施形態の補足説明＞
（１）上述した実施形態では、クロスメンバ３４、３６間に連結クロス部材３８が２本配置されていたが、これに限らない。例えば、クロスメンバ３４、３６間に中心線ＣＬに沿うように１本の連結クロス部材３８を配置してもよいし、クロスメンバ３４、３６間に車両幅方向に沿って３本以上の連結クロス部材３８を配置するような構成としてもよい。なお、連結クロス部材３８の位置は、上述したように必ずしも中心線ＣＬの近傍に設定されている必要はなく、中心線ＣＬに対して対称となるように設定されている必要もない。つまり、車両１０の構成等に応じて連結クロス部材３８の位置は適宜変更可能である。

（２）また、上述した実施形態では、車体１２に２本のクロスメンバが配置されていたが、これに限らない。例えば、３本以上のクロスメンバを車両前後方向に配設して、隣り合うクロスメンバ間に連結クロス部材３８を架け渡すような構成としてもよい。

（３）さらに、上述した実施形態では、クロスメンバ３４、３６及び連結クロス部材３８をフロアパネル１６の車両上方側に配置したが、車両１０の構成等に応じてフロアパネル１６の車両下方側にクロスメンバ３４、３６及び連結クロス部材３８を配置する構成としてもよい。

１０車両
１２車体
１４フロア部
１６フロアパネル
１８ロッカ
２８バッテリパック（電力供給部）
３４クロスメンバ
３４Ｃ後壁部（一側側壁部）
３６クロスメンバ
３６Ａ前壁部（他側側壁部）
３８連結クロス部材

Claims

車体のフロア部の車両幅方向外側の周縁部に沿って車両前後方向に延在しかつ当該車体の一部を構成する一対のロッカと、
車両幅方向に延在すると共に前記ロッカ間に架け渡され、車両幅方向外側の端部がそれぞれ当該ロッカに結合された複数のクロスメンバと、
車両前後方向に隣り合う前記クロスメンバの一方の一部を構成しかつ車両幅方向に延在する一側側壁部と当該クロスメンバの他方の一部を構成しかつ車両幅方向に延在すると共に当該一側側壁部と対向する他側側壁部との間に架け渡されていると共に、車両前後方向一方側の端部が当該一側側壁部に結合され、車両前後方向他方側の端部が当該他側側壁部に結合された連結クロス部材と、
を有し、
前記フロア部の一部は、車両幅方向及び車両前後方向に延在するフロアパネルを含んで構成され、
前記クロスメンバの車両幅方向から見た断面形状及び前記連結クロス部材の車両前後方向から見た断面形状は、前記フロアパネル側に開放されたハット状とされていると共に、当該クロスメンバ及び当該連結クロス部材は、当該フロアパネルに結合されており、
前記フロアパネルの車両下方側でかつ車両上下方向から見て前記ロッカ間となる位置には、車両に搭載されたパワーユニットに電力を供給可能な電力供給部が配置されており、
前記クロスメンバ及び前記連結クロス部材は、前記フロアパネルの車両上方側に配置されている、
車両骨格構造。
前記クロスメンバは、車両前後方向に一対となって配置され、
一方の前記クロスメンバの車両下方側の部分の車両前後方向の幅が、他方の前記クロスメンバの車両下方側の部分の車両前後方向の幅よりも大きく設定され、
前記一方の前記クロスメンバの上壁部の位置が、前記他方の前記クロスメンバの上壁部の位置よりも車両下方側に設定されている、
請求項１に記載の車両骨格構造。
前記連結クロス部材は、車両幅方向に複数配置されている、
請求項１又は請求項２に記載の車両骨格構造。