自動車の電池保護構造
【課題】側面衝突時における車体側部の変形から電池を良好に保護することができると共に、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる自動車の電池保護構造を得る。
【解決手段】自動車の電池保護構造１０では、側面衝突時に、ロッカ１４に対して車両幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、クロスメンバー４２の内側補強部材４８には、外側補強部材４６の下壁部４６Ｂ（傾斜部）を介して車体上方向きの成分を含んだ荷重が伝達される。これにより、内側補強部材４８には、アンダーリインフォースメント２６側の端部を支点とする車体上方側への回転モーメントが作用し、クロスメンバー４２が脆弱部５０において車体上方側へ屈曲する。これにより、フロアパネル２４が車体上方側へ変形することにより、衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部１２の変形量を低減することができる。
【解決手段】自動車の電池保護構造１０では、側面衝突時に、ロッカ１４に対して車両幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、クロスメンバー４２の内側補強部材４８には、外側補強部材４６の下壁部４６Ｂ（傾斜部）を介して車体上方向きの成分を含んだ荷重が伝達される。これにより、内側補強部材４８には、アンダーリインフォースメント２６側の端部を支点とする車体上方側への回転モーメントが作用し、クロスメンバー４２が脆弱部５０において車体上方側へ屈曲する。これにより、フロアパネル２４が車体上方側へ変形することにより、衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部１２の変形量を低減することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、側面衝突時における車体側部の変形から保護するための電池保護構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に示された電気自動車のフロア構造では、フロアパネルの側部下面にサイドメンバが取り付けられており、当該サイドメンバには、バッテリーが搭載されたバッテリーフレームが取り付けられている。また、フロアパネルの側縁に設けられたサイドシル（ロッカ）とサイドメンバとの間には、アウトリガが取り付けられており、当該アウトリガには、バッテリーフレームの外側壁に隣接する延出部が設けられている。
【０００３】
上述のフロア構造では、側面衝突時におけるバッテリーフレーム外側壁の倒れをアウトリガによって抑えることによりバッテリーの損傷を抑制すると共に、サイドシルやアウトリガ等の車体側部を潰れ変形させることにより衝撃エネルギーを吸収するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の如きフロア構造では、高容量で大型のバッテリー（電池）が必要な場合や車両の幅寸法が小さい場合等には、側面衝突時における車体側部の変形量（変形ストローク）を、当該車体側部と電池との干渉を回避可能な程度に確保することが困難になる。このような場合、車体側部の強度及び剛性を増加させることにより、車体側部の変形量を低減させれば、車体側部と電池との干渉を回避し易くなるが、そのような構成では車体の質量及びコストが増加してしまう。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、側面衝突時における車体側部の変形から電池を良好に保護することができると共に、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる自動車の電池保護構造を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、車体側部に配置されたロッカと、車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡され、前記ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力された際に、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分として前記フロアパネルにおける前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力する上方荷重入力部材と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の自動車の電池保護構造では、車体側部に配置されたロッカと、当該ロッカの車体幅方向内方側に配置されたアンダーリインフォースメントとの間に、上方荷重入力部材が掛け渡されている。この上方荷重入力部材は、側面衝突時に、ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分としてフロアパネルにおけるロッカとアンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力する。これにより、フロアパネルが車体上方側へ変形することにより、衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部の変形量（変形ストローク）を低減することができる。したがって、ロッカの車体幅方向内方側でフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、車体側部の変形から良好に保護することができる。しかも、上述の上方荷重入力部材は、単にフロアパネルの車体上方側への変形を誘導するものであればよいため、軽量かつ低コストに構成することができる。したがって、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、車体側部に配置されたロッカと、車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡されると共に、前記フロアパネルに接合され、前記ロッカに入力される車体幅方向内方側への衝突荷重によって車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起するように屈曲する上方荷重入力部材と、を備えている。
【００１０】
請求項２に記載の自動車の電池保護構造では、車体側部に配置されたロッカと、当該ロッカの車体幅方向内方側に配置されたアンダーリインフォースメントとの間に、上方荷重入力部材が掛け渡されている。この上方荷重入力部材は、フロアパネルに接合されており、側面衝突時にロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起（上昇）するように屈曲する。これにより、フロアパネルが車体上方側へ変形することにより、衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部の変形量（変位量）を低減することができる。したがって、ロッカの車体幅方向内方側でフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、車体側部の変形から良好に保護することができる。しかも、上述の上方荷重入力部材は、単にフロアパネルの車体上方側への変形を誘導するものであればよいため、軽量かつ低コストに構成することができる。したがって、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、請求項１又は請求項２に記載の自動車の電池保護構造において、前記上方荷重入力部材は、前記フロアパネルの上面側に取り付けられた車両用シートの骨格に対して平面視で重なる位置に配置されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の自動車の電池保護構造では、上方荷重入力部材と車両用シートの骨格とが平面視で重なっているため、上方荷重入力部材によってフロアパネルが車体上方側へ変形された際に、フロアパネルを車両用シートの骨格に当てることができる。これにより、衝撃エネルギーの吸収量を増加させることができるので、車体幅方向内方側への車体側部の変形量を低減することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の電池保護構造において、前記上方荷重入力部材は、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜した状態で前記ロッカと前記フロアパネルとの間に掛け渡された傾斜部を有する外側補強部材と、前記外側補強部材よりも車体幅方向内方側に配置され、前記傾斜部の車体幅方向内方側の端部と前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡された内側補強部材と、を備え、前記外側補強部材と前記内側補強部材との間に脆弱部が設けられている。
【００１４】
請求項４に記載の自動車の電池保護構造では、側面衝突時に、ロッカに対して車両幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、当該衝突荷重の一部が外側補強部材の傾斜部を介して内側補強部材の車体幅方向内方側の端部に伝達される。この傾斜部は、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜しているため、傾斜部を介して内側補強部材に伝達される荷重は、車体幅方向内方向きの成分と、車体上方向きの成分とによって構成される。車体幅方向内方向きの成分は、内側補強部材の圧縮強度によって支持されるため、内側補強部材には、車体上方向きの成分によって、アンダーリインフォースメント側の端部を支点とする回転モーメントが作用する。このため、内側補強部材が前記回転モーメントによって車体上方側へ回転することにより、内側補強部材と外側補強部材との間に設けられた脆弱部において上方荷重入力部材が車体上方側へ屈曲する。これにより、フロアパネルにおける上記脆弱部と対向する部位が上方荷重入力部材と共に車体上方側へ屈曲し、当該屈曲部を頂点としてフロアパネルが車体上方側へ変形する。ここで、この発明では、上方荷重入力部材が外側補強部材と内側補強部材とに分割されているため、両者の強度及び剛性などを個別に設定することができる。したがって、上側荷重入力部材の変形モードの設定を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、請求項４に記載の自動車の電池保護構造において、前記外側補強部材は、前記ロッカ及び前記フロアパネルと共に閉断面を形成しており、前記内側補強部材は、前記フロアパネルと共に閉断面を形成している。
【００１６】
請求項５に記載の自動車の電池保護構造では、フロアパネルに固定された外側補強部材及び内側補強部材が、上述の如く閉断面を形成している。これにより、外側補強部材及び内側補強部材に要求される強度及び剛性を良好に確保しつつ、上方荷重入力部材の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明に係る自動車の電池保護構造では、側面衝突時における車体側部の変形から電池を良好に保護することができると共に、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の電池保護構造を車体前方側から見た状態で示す縦断面図である。
【図２】同フロア構造における衝突荷重の入力経路を説明するための縦断面図である。
【図３】同フロア構造において車体側部が車体幅方向内方側へ変形した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の比較例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る自動車の電池保護構造の一実施形態について説明する。なお、各図中矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＩＮは車両幅方向内方を示している。
【００２０】
図１には、本実施形態に係る自動車の電池保護構造１０が車体前方側から見た縦断面図にて示されている。この自動車は、例えば、電気自動車、ガソリンハイブリッド車、燃料電池ハイブリッド車等のようにバッテリー（電池）３０が搭載された自動車であり、本実施形態における自動車の電池保護構造１０は、このような自動車に適用される構造である。
【００２１】
図１に示されるように、自動車の車体側部１２には、車体前後方向に沿って延在する閉断面構造の車体骨格部材であるロッカ１４が配設されている。ロッカ１４は、アウタパネル１６と、当該アウタパネル１６の車体幅方向内側に配置されたインナパネル１８と、両者の間に配置されたリインフォースメント２０と、によって構成されている。
【００２２】
ロッカ１４の車体幅方向内方側には、車室２２の床部を構成するフロアパネル２４が配置されている。フロアパネル２４は、車体幅方向外方側の端部が、前記インナパネル１８の上面における車体幅方向内方側の端部にスポット溶接等により結合（固定）されている。
【００２３】
また、ロッカ１４の車体幅方向内方側でフロアパネル２４の下方側には、アンダーリインフォースメント２６が設けられている。アンダーリインフォースメント２６は、自動車の車体幅方向中央側において車体前後方向を長手方向として配置されており、車体前後方向から見た断面形状が逆ハット形状に形成されている。アンダーリインフォースメント２６の上端フランジ部２６Ａは、スポット溶接等によりフロアパネル２４の下面に結合（固定）されている。このアンダーリインフォースメント２６とロッカ１４とは、後述するクロスメンバー４２を含む複数のクロスメンバーによって車体幅方向に連結されており、これらのクロスメンバー等と共に車体の骨格の一部を構成している。
【００２４】
アンダーリインフォースメント２６よりも車体幅方向内方側には、フロアパネル２４と共に車室２２の床部を構成するフロアトンネル２８が設けられている。フロアトンネル２８は、車体前後方向から見た断面形状が車体下方側へ開口したハット形状に形成されており、下端フランジ部２８Ａがアンダーリインフォースメント２６における車体幅方向内方側の上端フランジ部２６Ａの下面に結合されている。なお、本実施形態に係る自動車の電池保護構造１０は、フロアトンネル２８を介した左右両側で対照に形成されているため、図１〜図３では、車体左方側の図示を省略してある。
【００２５】
また、ロッカ１４の車体幅方向内方側でフロアパネル２４の車体下方側には、バッテリー３０が配設されている。このバッテリー３０は、高さ寸法が小さい長方体状に形成されており、車体幅方向中央側に車体前後方向を長手方向として配置されている。このバッテリー３０は、図示しないバッテリーフレームを介して車体の骨格（ロッカ１４等）に固定（支持）された図示しない外装部材の内側に収容されている。
【００２６】
一方、フロアパネル２４の車体上方側で車室２２内の前部（前列）には、車両用シート（ここではフロントシート）３２が配設されている。車両用シート３２は、シートクッションの骨格部材であるシートクッションフレーム３４を備えている。このシートクッションフレーム３４は、車体幅方向に対向した左右一対のサイドフレーム３６と、左右のサイドフレーム３６の後端部同士を車体幅方向に連結したリヤフレーム３８と、左右のサイドフレーム３６の前端部同士を車体幅方向に連結したフロントフレーム（図示省略）とを備えている。左右のサイドフレーム３６は、左右一対のシート脚部４０を介してフロアパネル２４に連結されている。
【００２７】
車両用シート３２の車体下方側には、上方荷重入力部材としてのクロスメンバー４２が配置されている。このクロスメンバー４２は、平面視において前記リヤフレーム３８と重なる位置（リヤフレーム３８の車体下方）に配置されている。このクロスメンバー４２は、外側補強部材４６と、当該外側補強部材４６よりも車体幅方向内側に配置された内側補強部材４８と、によって構成されている。なお、本実施形態では、外側補強部材４６及び内側補強部材４８は、何れもフロアパネル２４よりも板厚が厚い板金材料によって形成されている。
【００２８】
外側補強部材４６は、フロアパネル２４の下面側でロッカ１４に隣接して配置されており、車体幅方向を長手方向として配置されている。この外側補強部材４６は、車体幅方向から見た断面形状が逆ハット形状に形成されており、前後一対の側壁部４６Ａと、これらの側壁部４６Ａの下端部を車体前後方向に連結した下壁部４６Ｂ（傾斜部）とを備えている。なお、図１〜図３では、車体前方側の側壁部４６Ａの図示を省略してある。
【００２９】
前後の側壁部４６Ａは、車体前後方向から見て三角形状に形成されており、上端部に設けられたフランジ部４６Ｃがフロアパネル２４の下面にスポット溶接等により結合されている。また、前後の側壁部４６Ａの車体幅方向外方側の端部には、インナパネル１８の車体幅方向内方側の端面にスポット溶接等により結合されたフランジ部４６Ｄが設けられている。
【００３０】
下壁部４６Ｂは、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜した状態で配置されている。この下壁部４６Ｂの長さ寸法ｂは、前述した車両用シート３２のリヤフレーム３８とフロアパネル２４との間の距離ａよりも長く設定されている（ｂ＞ａ）。
【００３１】
この下壁部４６Ｂの車体幅方向外方側の端部には、車体幅方向外方側へ突出したフランジ部４６Ｅが設けられている。このフランジ部４６Ｅは、インナパネル１８の下面における車体幅方向内方側の端部にスポット溶接等により結合されている。また、下壁部４６Ｂの車体幅方向内方側の端部には、車体幅方向内方側へ突出したフランジ部４６Ｆが設けられている。このフランジ部４６Ｆは、フロアパネル２４の下面におけるロッカ１４とアンダーリインフォースメント２６との間の中央部付近にスポット溶接等により結合されている。これにより、下壁部４６Ｂは、ロッカ１４とフロアパネル２４との間に斜めに掛け渡されており、外側補強部材４６は、ロッカ１４及びフロアパネル２４と共に閉断面を形成している。
【００３２】
一方、内側補強部材４８は、外側補強部材４６とアンダーリインフォースメント２６との間において車体幅方向を長手方向として配置されている。この内側補強部材４８は、車体幅方向から見た断面形状がハット形状に形成されており、前後一対の側壁部４８Ａと、これらの側壁部４８Ａの上端部を車体前後方向に連結した上壁部４８Ｂとを備えている。なお、図１〜図３では、車体前方側の側壁部４８Ａの図示を省略してある。
【００３３】
前後の側壁部４８Ａは、車体前後方向から見て高さ寸法が小さい台形状に形成されており、下端部に設けられたフランジ部４８Ｃがフロアパネル２４の上面にスポット溶接等により結合されている。
【００３４】
上壁部４８Ｂは、車体幅方向中間部がフロアパネル２４と平行に配置されており、車体幅方向両端部がフロアパネル２４に接近するように傾斜している。上壁部４８Ｂの車体幅方向内方側の端部には、車体幅方向内方側へ突出したフランジ部４８Ｅが設けられている。このフランジ部４８Ｅは、アンダーリインフォースメント２６における車体幅方向外方側の上端フランジ部２６Ａの車体上方に配置されており、当該上端フランジ部２６Ａとの間にフロアパネル２４を挟んだ状態で上端フランジ部２６Ａ及びフロアパネル２４にスポット溶接等により結合されている。つまり、フランジ部４８Ｅとフロアパネル２４と上端フランジ部２６Ａとが三枚重ねの状態で結合されている。
【００３５】
また、上壁部４８Ｂの車体幅方向外方側の端部には、車体幅方向外方側へ突出したフランジ部４８Ｆが設けられている。このフランジ部４８Ｆは、外側補強部材４６のフランジ部４６Ｆの車体上方に配置されており、当該フランジ部４６Ｆとの間にフロアパネル２４を挟んだ状態でフランジ部４６Ｆ及びフロアパネル２４にスポット溶接等により結合されている。この結合部においても、フランジ部４８Ｆとフロアパネル２４とフランジ部４６Ｆとが三枚重ねの状態で結合されている。以上により、内側補強部材４８は、フロアパネル２４と共に閉断面を形成している。また、フランジ部４８Ｆとフロアパネル２４とフランジ部４６Ｆとの結合部は、外側補強部材４６及び内側補強部材４８がフロアパネル２４と共に閉断面を形成した部位よりも脆弱な脆弱部５０とされている。この脆弱部５０は、前述したバッテリー３０における車体幅方向端部の車体上方に配置されている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３７】
上記構成の自動車の電池保護構造１０では、図２に示されるように、側面衝突によってロッカ１４に対し車体幅方向内方側への衝突荷重Ｆが入力されると、当該衝突荷重Ｆの一部が外側補強部材４６の下壁部４６Ｂを介して内側補強部材４８の車体幅方向内側端部に伝達される。この下壁部４６Ｂは、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜しているため、下壁部４６Ｂを介して内側補強部材４８に伝達される荷重ｆは、図２に示されるように、車体上方向きの成分ｆ１と、車体幅方向内方向きの成分ｆ２とによって構成される。
【００３８】
ここで、車体幅方向内方向きの成分ｆ２は、内側補強部材４８の圧縮強度によって支持されるため、内側補強部材４８には、車体上方向きの成分ｆ１によって、アンダーリインフォースメント２６側の端部を支点Ｃとする回転モーメントが作用する。このため、クロスメンバー４２は、内側補強部材４８が前記回転モーメントによって車体上方側へ回転することにより、車体幅方向中間部が隆起（上昇）するように内側補強部材４８と外側補強部材４６との間に設けられた脆弱部５０において屈曲する。これにより、フロアパネル２４における上記脆弱部５０と対向する部位がクロスメンバー４２と共に車体上方側へ屈曲し、当該屈曲部を頂点としてフロアパネル２４が車体上方側へ変形する（図２の回転軌跡Ｔに沿った回転モードでフロアパネル２４が変形する）。
【００３９】
すなわち、上述のクロスメンバー４２は、ロッカ１４に対して入力される車体幅方向内方側への衝突荷重Ｆの一部を車体上方向きの成分ｆ１としてフロアパネル２４におけるロッカ１４とアンダーリインフォースメント２６との間の中間部に入力すると共に、車体幅方向中間部に設けられた脆弱部５０において屈曲することにより、フロアパネル２４と一体で車体上方側へ変形する。このように、フロアパネル２４が車体上方側へ変形することにより、側面衝突の衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部１２の変形量（変形ストローク）を低減することができる。これにより、ロッカ１４の車体幅方向内方側でフロアパネル２４の車体下方側に配置されたバッテリー３０を、車体側部１２の変形から良好に保護することができる。その結果、バッテリー３０のバッテリー容量を増加するが可能になる。
【００４０】
つまり、図４に示される比較例１００のように、クロスメンバー４２が省略されている場合には、側面衝突時の衝突荷重Ｆによって車体側部１２が車体幅方向内側へ大きく変形（侵入）してくる。このため、バッテリー３０を保護するためには、車体側部１２とバッテリー３０との干渉を回避可能な程度に、バッテリー３０の大きさを小さくする等の対応策が必要となる。しかしながら、バッテリー３０の大きさを小さくした場合には、バッテリー容量が小さくなるため、自動車の後続距離が短くなってしまう。なお、「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したように、車体側部１２の強度及び剛性を増加させることも考えられるが、その場合、車体の質量及びコストが増加してしまう。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、前述したように車体側部１２の変形量（変形ストローク）を低減することができるので、バッテリー３０の大きさを大きくすることが可能になり、バッテリー容量を十分に確保することができる。なお、図４には、本実施形態に係るバッテリー３０が一点鎖線により示されている。しかも、上述のクロスメンバー４２は、単にフロアパネル２４の車体上方側への変形を誘導するものであればよいため、軽量かつ低コストに構成することができる。したがって、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、上述のクロスメンバー４２は、車両用シート３２におけるシートクッションフレーム３４の構成部材であるリヤフレーム３８に対して、平面視で重なる位置に配置されている。このため、クロスメンバー４２によってフロアパネル２４が車体上方側へ変形された際に、フロアパネル２４をリヤフレーム３８（シートクッションフレーム３４）に干渉させることができる。これにより、内側補強部材４８の回転を抑制する荷重が作用するため、衝撃エネルギーの吸収量を増加させることができる。したがって、車体幅方向内方側への車体側部１２の変形ストロークを効果的に低減することができる。しかも、本実施形態では、外側補強部材４６の下壁部４６Ｂの長さ寸法ｂが、リヤフレーム３８とフロアパネル２４との間の距離ａよりも長く設定されている（ｂ＞ａ）ため、フロアパネル２４を良好にシートクッションフレーム３４に干渉させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、クロスメンバー４２が外側補強部材４６と内側補強部材４８とに分割されているため、両者の強度及び剛性などを個別に設定することができる。したがって、クロスメンバー４２の変形モードの設定を容易に行うことができる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、外側補強部材４６が、ロッカ１４及びフロアパネル２４と共に閉断面を形成しており、内側補強部材４８が、フロアパネル２４と共に閉断面を形成している。これにより、外側補強部材４６及び内側補強部材４８に要求される強度及び剛性を良好に確保しつつ、クロスメンバー４２の軽量化を図ることができる。
【００４５】
＜実施形態の補足説明＞
上記実施形態では、外側補強部材４６がロッカ１４及びフロアパネル２４と共に閉断面を形成し、内側補強部材４８がフロアパネル２４と共に閉断面を形成した構成にしたが、請求項１〜請求項４に係る発明はこれに限らず、外側補強部材及び内側補強部材の形状は適宜変更することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、内側補強部材４８がフロアパネル２４の上面側に配置された構成にしたが、請求項１〜請求項５に係る発明はこれに限らず、内側補強部材がフロアパネルの下面側に配置された構成にしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、上方荷重入力部材としてのクロスメンバー４２が、外側補強部材４６及び内側補強部材４８とに分割された構成にしたが、請求項１〜請求項３に係る発明はこれに限らず、外側補強部材と内側補強部材とが一体に形成された構成にしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、上方荷重入力部材としてのクロスメンバー４２が、車両用シート３２（フロントシート）のリヤフレーム３８（骨格）に対して平面視で重なる位置に配置された構成にしたが、請求項１及び請求項２に係る発明はこれに限らず、上側荷重入力部材の配置は適宜変更することができる。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、クロスメンバー４２（上方荷重入力部材）は、ロッカ１４に入力される車体幅方向内方側への衝突荷重Ｆによって、車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起するように脆弱部５０において屈曲する構成にしたが、請求項１に係る発明はこれに限らず、上方荷重入力部材は、ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力された際に、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分としてフロアパネルにおけるロッカとアンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力するものであればよい。
【００５０】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 自動車の電池保護構造
１２ 車体側部
１４ ロッカ
２４ フロアパネル
２６ アンダーリインフォースメント
３０ バッテリー（電池）
３２ 車両用シート
３４ シートクッションフレーム（骨格）
４２ クロスメンバー（上方荷重入力部材）
４６ 外側補強部材
４８ 内側補強部材
５０ 脆弱部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、側面衝突時における車体側部の変形から保護するための電池保護構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１に示された電気自動車のフロア構造では、フロアパネルの側部下面にサイドメンバが取り付けられており、当該サイドメンバには、バッテリーが搭載されたバッテリーフレームが取り付けられている。また、フロアパネルの側縁に設けられたサイドシル（ロッカ）とサイドメンバとの間には、アウトリガが取り付けられており、当該アウトリガには、バッテリーフレームの外側壁に隣接する延出部が設けられている。
【０００３】
上述のフロア構造では、側面衝突時におけるバッテリーフレーム外側壁の倒れをアウトリガによって抑えることによりバッテリーの損傷を抑制すると共に、サイドシルやアウトリガ等の車体側部を潰れ変形させることにより衝撃エネルギーを吸収するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１５６８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の如きフロア構造では、高容量で大型のバッテリー（電池）が必要な場合や車両の幅寸法が小さい場合等には、側面衝突時における車体側部の変形量（変形ストローク）を、当該車体側部と電池との干渉を回避可能な程度に確保することが困難になる。このような場合、車体側部の強度及び剛性を増加させることにより、車体側部の変形量を低減させれば、車体側部と電池との干渉を回避し易くなるが、そのような構成では車体の質量及びコストが増加してしまう。
【０００６】
本発明は上記事実を考慮し、側面衝突時における車体側部の変形から電池を良好に保護することができると共に、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる自動車の電池保護構造を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、車体側部に配置されたロッカと、車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡され、前記ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力された際に、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分として前記フロアパネルにおける前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力する上方荷重入力部材と、を備えている。
【０００８】
請求項１に記載の自動車の電池保護構造では、車体側部に配置されたロッカと、当該ロッカの車体幅方向内方側に配置されたアンダーリインフォースメントとの間に、上方荷重入力部材が掛け渡されている。この上方荷重入力部材は、側面衝突時に、ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分としてフロアパネルにおけるロッカとアンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力する。これにより、フロアパネルが車体上方側へ変形することにより、衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部の変形量（変形ストローク）を低減することができる。したがって、ロッカの車体幅方向内方側でフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、車体側部の変形から良好に保護することができる。しかも、上述の上方荷重入力部材は、単にフロアパネルの車体上方側への変形を誘導するものであればよいため、軽量かつ低コストに構成することができる。したがって、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【０００９】
請求項２に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、車体側部に配置されたロッカと、車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡されると共に、前記フロアパネルに接合され、前記ロッカに入力される車体幅方向内方側への衝突荷重によって車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起するように屈曲する上方荷重入力部材と、を備えている。
【００１０】
請求項２に記載の自動車の電池保護構造では、車体側部に配置されたロッカと、当該ロッカの車体幅方向内方側に配置されたアンダーリインフォースメントとの間に、上方荷重入力部材が掛け渡されている。この上方荷重入力部材は、フロアパネルに接合されており、側面衝突時にロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起（上昇）するように屈曲する。これにより、フロアパネルが車体上方側へ変形することにより、衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部の変形量（変位量）を低減することができる。したがって、ロッカの車体幅方向内方側でフロアパネルの車体下方側に配置された電池を、車体側部の変形から良好に保護することができる。しかも、上述の上方荷重入力部材は、単にフロアパネルの車体上方側への変形を誘導するものであればよいため、軽量かつ低コストに構成することができる。したがって、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【００１１】
請求項３に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、請求項１又は請求項２に記載の自動車の電池保護構造において、前記上方荷重入力部材は、前記フロアパネルの上面側に取り付けられた車両用シートの骨格に対して平面視で重なる位置に配置されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項３に記載の自動車の電池保護構造では、上方荷重入力部材と車両用シートの骨格とが平面視で重なっているため、上方荷重入力部材によってフロアパネルが車体上方側へ変形された際に、フロアパネルを車両用シートの骨格に当てることができる。これにより、衝撃エネルギーの吸収量を増加させることができるので、車体幅方向内方側への車体側部の変形量を低減することができる。
【００１３】
請求項４に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の電池保護構造において、前記上方荷重入力部材は、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜した状態で前記ロッカと前記フロアパネルとの間に掛け渡された傾斜部を有する外側補強部材と、前記外側補強部材よりも車体幅方向内方側に配置され、前記傾斜部の車体幅方向内方側の端部と前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡された内側補強部材と、を備え、前記外側補強部材と前記内側補強部材との間に脆弱部が設けられている。
【００１４】
請求項４に記載の自動車の電池保護構造では、側面衝突時に、ロッカに対して車両幅方向内方側への衝突荷重が入力されると、当該衝突荷重の一部が外側補強部材の傾斜部を介して内側補強部材の車体幅方向内方側の端部に伝達される。この傾斜部は、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜しているため、傾斜部を介して内側補強部材に伝達される荷重は、車体幅方向内方向きの成分と、車体上方向きの成分とによって構成される。車体幅方向内方向きの成分は、内側補強部材の圧縮強度によって支持されるため、内側補強部材には、車体上方向きの成分によって、アンダーリインフォースメント側の端部を支点とする回転モーメントが作用する。このため、内側補強部材が前記回転モーメントによって車体上方側へ回転することにより、内側補強部材と外側補強部材との間に設けられた脆弱部において上方荷重入力部材が車体上方側へ屈曲する。これにより、フロアパネルにおける上記脆弱部と対向する部位が上方荷重入力部材と共に車体上方側へ屈曲し、当該屈曲部を頂点としてフロアパネルが車体上方側へ変形する。ここで、この発明では、上方荷重入力部材が外側補強部材と内側補強部材とに分割されているため、両者の強度及び剛性などを個別に設定することができる。したがって、上側荷重入力部材の変形モードの設定を容易に行うことができる。
【００１５】
請求項５に記載の発明に係る自動車の電池保護構造は、請求項４に記載の自動車の電池保護構造において、前記外側補強部材は、前記ロッカ及び前記フロアパネルと共に閉断面を形成しており、前記内側補強部材は、前記フロアパネルと共に閉断面を形成している。
【００１６】
請求項５に記載の自動車の電池保護構造では、フロアパネルに固定された外側補強部材及び内側補強部材が、上述の如く閉断面を形成している。これにより、外側補強部材及び内側補強部材に要求される強度及び剛性を良好に確保しつつ、上方荷重入力部材の軽量化を図ることができる。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、本発明に係る自動車の電池保護構造では、側面衝突時における車体側部の変形から電池を良好に保護することができると共に、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態に係る自動車の電池保護構造を車体前方側から見た状態で示す縦断面図である。
【図２】同フロア構造における衝突荷重の入力経路を説明するための縦断面図である。
【図３】同フロア構造において車体側部が車体幅方向内方側へ変形した状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の実施形態の比較例を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図１〜図４を用いて、本発明に係る自動車の電池保護構造の一実施形態について説明する。なお、各図中矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＩＮは車両幅方向内方を示している。
【００２０】
図１には、本実施形態に係る自動車の電池保護構造１０が車体前方側から見た縦断面図にて示されている。この自動車は、例えば、電気自動車、ガソリンハイブリッド車、燃料電池ハイブリッド車等のようにバッテリー（電池）３０が搭載された自動車であり、本実施形態における自動車の電池保護構造１０は、このような自動車に適用される構造である。
【００２１】
図１に示されるように、自動車の車体側部１２には、車体前後方向に沿って延在する閉断面構造の車体骨格部材であるロッカ１４が配設されている。ロッカ１４は、アウタパネル１６と、当該アウタパネル１６の車体幅方向内側に配置されたインナパネル１８と、両者の間に配置されたリインフォースメント２０と、によって構成されている。
【００２２】
ロッカ１４の車体幅方向内方側には、車室２２の床部を構成するフロアパネル２４が配置されている。フロアパネル２４は、車体幅方向外方側の端部が、前記インナパネル１８の上面における車体幅方向内方側の端部にスポット溶接等により結合（固定）されている。
【００２３】
また、ロッカ１４の車体幅方向内方側でフロアパネル２４の下方側には、アンダーリインフォースメント２６が設けられている。アンダーリインフォースメント２６は、自動車の車体幅方向中央側において車体前後方向を長手方向として配置されており、車体前後方向から見た断面形状が逆ハット形状に形成されている。アンダーリインフォースメント２６の上端フランジ部２６Ａは、スポット溶接等によりフロアパネル２４の下面に結合（固定）されている。このアンダーリインフォースメント２６とロッカ１４とは、後述するクロスメンバー４２を含む複数のクロスメンバーによって車体幅方向に連結されており、これらのクロスメンバー等と共に車体の骨格の一部を構成している。
【００２４】
アンダーリインフォースメント２６よりも車体幅方向内方側には、フロアパネル２４と共に車室２２の床部を構成するフロアトンネル２８が設けられている。フロアトンネル２８は、車体前後方向から見た断面形状が車体下方側へ開口したハット形状に形成されており、下端フランジ部２８Ａがアンダーリインフォースメント２６における車体幅方向内方側の上端フランジ部２６Ａの下面に結合されている。なお、本実施形態に係る自動車の電池保護構造１０は、フロアトンネル２８を介した左右両側で対照に形成されているため、図１〜図３では、車体左方側の図示を省略してある。
【００２５】
また、ロッカ１４の車体幅方向内方側でフロアパネル２４の車体下方側には、バッテリー３０が配設されている。このバッテリー３０は、高さ寸法が小さい長方体状に形成されており、車体幅方向中央側に車体前後方向を長手方向として配置されている。このバッテリー３０は、図示しないバッテリーフレームを介して車体の骨格（ロッカ１４等）に固定（支持）された図示しない外装部材の内側に収容されている。
【００２６】
一方、フロアパネル２４の車体上方側で車室２２内の前部（前列）には、車両用シート（ここではフロントシート）３２が配設されている。車両用シート３２は、シートクッションの骨格部材であるシートクッションフレーム３４を備えている。このシートクッションフレーム３４は、車体幅方向に対向した左右一対のサイドフレーム３６と、左右のサイドフレーム３６の後端部同士を車体幅方向に連結したリヤフレーム３８と、左右のサイドフレーム３６の前端部同士を車体幅方向に連結したフロントフレーム（図示省略）とを備えている。左右のサイドフレーム３６は、左右一対のシート脚部４０を介してフロアパネル２４に連結されている。
【００２７】
車両用シート３２の車体下方側には、上方荷重入力部材としてのクロスメンバー４２が配置されている。このクロスメンバー４２は、平面視において前記リヤフレーム３８と重なる位置（リヤフレーム３８の車体下方）に配置されている。このクロスメンバー４２は、外側補強部材４６と、当該外側補強部材４６よりも車体幅方向内側に配置された内側補強部材４８と、によって構成されている。なお、本実施形態では、外側補強部材４６及び内側補強部材４８は、何れもフロアパネル２４よりも板厚が厚い板金材料によって形成されている。
【００２８】
外側補強部材４６は、フロアパネル２４の下面側でロッカ１４に隣接して配置されており、車体幅方向を長手方向として配置されている。この外側補強部材４６は、車体幅方向から見た断面形状が逆ハット形状に形成されており、前後一対の側壁部４６Ａと、これらの側壁部４６Ａの下端部を車体前後方向に連結した下壁部４６Ｂ（傾斜部）とを備えている。なお、図１〜図３では、車体前方側の側壁部４６Ａの図示を省略してある。
【００２９】
前後の側壁部４６Ａは、車体前後方向から見て三角形状に形成されており、上端部に設けられたフランジ部４６Ｃがフロアパネル２４の下面にスポット溶接等により結合されている。また、前後の側壁部４６Ａの車体幅方向外方側の端部には、インナパネル１８の車体幅方向内方側の端面にスポット溶接等により結合されたフランジ部４６Ｄが設けられている。
【００３０】
下壁部４６Ｂは、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜した状態で配置されている。この下壁部４６Ｂの長さ寸法ｂは、前述した車両用シート３２のリヤフレーム３８とフロアパネル２４との間の距離ａよりも長く設定されている（ｂ＞ａ）。
【００３１】
この下壁部４６Ｂの車体幅方向外方側の端部には、車体幅方向外方側へ突出したフランジ部４６Ｅが設けられている。このフランジ部４６Ｅは、インナパネル１８の下面における車体幅方向内方側の端部にスポット溶接等により結合されている。また、下壁部４６Ｂの車体幅方向内方側の端部には、車体幅方向内方側へ突出したフランジ部４６Ｆが設けられている。このフランジ部４６Ｆは、フロアパネル２４の下面におけるロッカ１４とアンダーリインフォースメント２６との間の中央部付近にスポット溶接等により結合されている。これにより、下壁部４６Ｂは、ロッカ１４とフロアパネル２４との間に斜めに掛け渡されており、外側補強部材４６は、ロッカ１４及びフロアパネル２４と共に閉断面を形成している。
【００３２】
一方、内側補強部材４８は、外側補強部材４６とアンダーリインフォースメント２６との間において車体幅方向を長手方向として配置されている。この内側補強部材４８は、車体幅方向から見た断面形状がハット形状に形成されており、前後一対の側壁部４８Ａと、これらの側壁部４８Ａの上端部を車体前後方向に連結した上壁部４８Ｂとを備えている。なお、図１〜図３では、車体前方側の側壁部４８Ａの図示を省略してある。
【００３３】
前後の側壁部４８Ａは、車体前後方向から見て高さ寸法が小さい台形状に形成されており、下端部に設けられたフランジ部４８Ｃがフロアパネル２４の上面にスポット溶接等により結合されている。
【００３４】
上壁部４８Ｂは、車体幅方向中間部がフロアパネル２４と平行に配置されており、車体幅方向両端部がフロアパネル２４に接近するように傾斜している。上壁部４８Ｂの車体幅方向内方側の端部には、車体幅方向内方側へ突出したフランジ部４８Ｅが設けられている。このフランジ部４８Ｅは、アンダーリインフォースメント２６における車体幅方向外方側の上端フランジ部２６Ａの車体上方に配置されており、当該上端フランジ部２６Ａとの間にフロアパネル２４を挟んだ状態で上端フランジ部２６Ａ及びフロアパネル２４にスポット溶接等により結合されている。つまり、フランジ部４８Ｅとフロアパネル２４と上端フランジ部２６Ａとが三枚重ねの状態で結合されている。
【００３５】
また、上壁部４８Ｂの車体幅方向外方側の端部には、車体幅方向外方側へ突出したフランジ部４８Ｆが設けられている。このフランジ部４８Ｆは、外側補強部材４６のフランジ部４６Ｆの車体上方に配置されており、当該フランジ部４６Ｆとの間にフロアパネル２４を挟んだ状態でフランジ部４６Ｆ及びフロアパネル２４にスポット溶接等により結合されている。この結合部においても、フランジ部４８Ｆとフロアパネル２４とフランジ部４６Ｆとが三枚重ねの状態で結合されている。以上により、内側補強部材４８は、フロアパネル２４と共に閉断面を形成している。また、フランジ部４８Ｆとフロアパネル２４とフランジ部４６Ｆとの結合部は、外側補強部材４６及び内側補強部材４８がフロアパネル２４と共に閉断面を形成した部位よりも脆弱な脆弱部５０とされている。この脆弱部５０は、前述したバッテリー３０における車体幅方向端部の車体上方に配置されている。
【００３６】
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
【００３７】
上記構成の自動車の電池保護構造１０では、図２に示されるように、側面衝突によってロッカ１４に対し車体幅方向内方側への衝突荷重Ｆが入力されると、当該衝突荷重Ｆの一部が外側補強部材４６の下壁部４６Ｂを介して内側補強部材４８の車体幅方向内側端部に伝達される。この下壁部４６Ｂは、車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜しているため、下壁部４６Ｂを介して内側補強部材４８に伝達される荷重ｆは、図２に示されるように、車体上方向きの成分ｆ１と、車体幅方向内方向きの成分ｆ２とによって構成される。
【００３８】
ここで、車体幅方向内方向きの成分ｆ２は、内側補強部材４８の圧縮強度によって支持されるため、内側補強部材４８には、車体上方向きの成分ｆ１によって、アンダーリインフォースメント２６側の端部を支点Ｃとする回転モーメントが作用する。このため、クロスメンバー４２は、内側補強部材４８が前記回転モーメントによって車体上方側へ回転することにより、車体幅方向中間部が隆起（上昇）するように内側補強部材４８と外側補強部材４６との間に設けられた脆弱部５０において屈曲する。これにより、フロアパネル２４における上記脆弱部５０と対向する部位がクロスメンバー４２と共に車体上方側へ屈曲し、当該屈曲部を頂点としてフロアパネル２４が車体上方側へ変形する（図２の回転軌跡Ｔに沿った回転モードでフロアパネル２４が変形する）。
【００３９】
すなわち、上述のクロスメンバー４２は、ロッカ１４に対して入力される車体幅方向内方側への衝突荷重Ｆの一部を車体上方向きの成分ｆ１としてフロアパネル２４におけるロッカ１４とアンダーリインフォースメント２６との間の中間部に入力すると共に、車体幅方向中間部に設けられた脆弱部５０において屈曲することにより、フロアパネル２４と一体で車体上方側へ変形する。このように、フロアパネル２４が車体上方側へ変形することにより、側面衝突の衝撃エネルギーが分散されるため、車体幅方向内方側への車体側部１２の変形量（変形ストローク）を低減することができる。これにより、ロッカ１４の車体幅方向内方側でフロアパネル２４の車体下方側に配置されたバッテリー３０を、車体側部１２の変形から良好に保護することができる。その結果、バッテリー３０のバッテリー容量を増加するが可能になる。
【００４０】
つまり、図４に示される比較例１００のように、クロスメンバー４２が省略されている場合には、側面衝突時の衝突荷重Ｆによって車体側部１２が車体幅方向内側へ大きく変形（侵入）してくる。このため、バッテリー３０を保護するためには、車体側部１２とバッテリー３０との干渉を回避可能な程度に、バッテリー３０の大きさを小さくする等の対応策が必要となる。しかしながら、バッテリー３０の大きさを小さくした場合には、バッテリー容量が小さくなるため、自動車の後続距離が短くなってしまう。なお、「発明が解決しようとする課題」の欄で説明したように、車体側部１２の強度及び剛性を増加させることも考えられるが、その場合、車体の質量及びコストが増加してしまう。
【００４１】
これに対し、本実施形態では、前述したように車体側部１２の変形量（変形ストローク）を低減することができるので、バッテリー３０の大きさを大きくすることが可能になり、バッテリー容量を十分に確保することができる。なお、図４には、本実施形態に係るバッテリー３０が一点鎖線により示されている。しかも、上述のクロスメンバー４２は、単にフロアパネル２４の車体上方側への変形を誘導するものであればよいため、軽量かつ低コストに構成することができる。したがって、車体の質量及びコストが増加することを抑制できる。
【００４２】
さらに、本実施形態では、上述のクロスメンバー４２は、車両用シート３２におけるシートクッションフレーム３４の構成部材であるリヤフレーム３８に対して、平面視で重なる位置に配置されている。このため、クロスメンバー４２によってフロアパネル２４が車体上方側へ変形された際に、フロアパネル２４をリヤフレーム３８（シートクッションフレーム３４）に干渉させることができる。これにより、内側補強部材４８の回転を抑制する荷重が作用するため、衝撃エネルギーの吸収量を増加させることができる。したがって、車体幅方向内方側への車体側部１２の変形ストロークを効果的に低減することができる。しかも、本実施形態では、外側補強部材４６の下壁部４６Ｂの長さ寸法ｂが、リヤフレーム３８とフロアパネル２４との間の距離ａよりも長く設定されている（ｂ＞ａ）ため、フロアパネル２４を良好にシートクッションフレーム３４に干渉させることができる。
【００４３】
また、本実施形態では、クロスメンバー４２が外側補強部材４６と内側補強部材４８とに分割されているため、両者の強度及び剛性などを個別に設定することができる。したがって、クロスメンバー４２の変形モードの設定を容易に行うことができる。
【００４４】
さらに、本実施形態では、外側補強部材４６が、ロッカ１４及びフロアパネル２４と共に閉断面を形成しており、内側補強部材４８が、フロアパネル２４と共に閉断面を形成している。これにより、外側補強部材４６及び内側補強部材４８に要求される強度及び剛性を良好に確保しつつ、クロスメンバー４２の軽量化を図ることができる。
【００４５】
＜実施形態の補足説明＞
上記実施形態では、外側補強部材４６がロッカ１４及びフロアパネル２４と共に閉断面を形成し、内側補強部材４８がフロアパネル２４と共に閉断面を形成した構成にしたが、請求項１〜請求項４に係る発明はこれに限らず、外側補強部材及び内側補強部材の形状は適宜変更することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、内側補強部材４８がフロアパネル２４の上面側に配置された構成にしたが、請求項１〜請求項５に係る発明はこれに限らず、内側補強部材がフロアパネルの下面側に配置された構成にしてもよい。
【００４７】
また、上記実施形態では、上方荷重入力部材としてのクロスメンバー４２が、外側補強部材４６及び内側補強部材４８とに分割された構成にしたが、請求項１〜請求項３に係る発明はこれに限らず、外側補強部材と内側補強部材とが一体に形成された構成にしてもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、上方荷重入力部材としてのクロスメンバー４２が、車両用シート３２（フロントシート）のリヤフレーム３８（骨格）に対して平面視で重なる位置に配置された構成にしたが、請求項１及び請求項２に係る発明はこれに限らず、上側荷重入力部材の配置は適宜変更することができる。
【００４９】
さらに、上記実施形態では、クロスメンバー４２（上方荷重入力部材）は、ロッカ１４に入力される車体幅方向内方側への衝突荷重Ｆによって、車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起するように脆弱部５０において屈曲する構成にしたが、請求項１に係る発明はこれに限らず、上方荷重入力部材は、ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力された際に、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分としてフロアパネルにおけるロッカとアンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力するものであればよい。
【００５０】
その他、本発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更して実施できる。また、本発明の権利範囲が上記実施形態に限定されないことはいうまでもない。
【符号の説明】
【００５１】
１０ 自動車の電池保護構造
１２ 車体側部
１４ ロッカ
２４ フロアパネル
２６ アンダーリインフォースメント
３０ バッテリー（電池）
３２ 車両用シート
３４ シートクッションフレーム（骨格）
４２ クロスメンバー（上方荷重入力部材）
４６ 外側補強部材
４８ 内側補強部材
５０ 脆弱部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体側部に配置されたロッカと、
車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、
前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡され、前記ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力された際に、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分として前記フロアパネルにおける前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力する上方荷重入力部材と、
を備えた自動車の電池保護構造。
【請求項２】
車体側部に配置されたロッカと、
車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、
前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡されると共に、前記フロアパネルに接合され、前記ロッカに入力される車体幅方向内方側への衝突荷重によって車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起するように屈曲する上方荷重入力部材と、
を備えた自動車の電池保護構造。
【請求項３】
前記上方荷重入力部材は、前記フロアパネルの上面側に取り付けられた車両用シートの骨格に対して平面視で重なる位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の自動車の電池保護構造。
【請求項４】
前記上方荷重入力部材は、
車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜した状態で前記ロッカと前記フロアパネルとの間に掛け渡された傾斜部を有する外側補強部材と、
前記外側補強部材よりも車体幅方向内方側に配置され、前記傾斜部の車体幅方向内方側の端部と前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡された内側補強部材と、
を備え、前記外側補強部材と前記内側補強部材との間に脆弱部が設けられている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の電池保護構造。
【請求項５】
前記外側補強部材は、前記ロッカ及び前記フロアパネルと共に閉断面を形成しており、前記内側補強部材は、前記フロアパネルと共に閉断面を形成している請求項４に記載の自動車の電池保護構造。
【請求項１】
車体側部に配置されたロッカと、
車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、
前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡され、前記ロッカに対して車体幅方向内方側への衝突荷重が入力された際に、当該衝突荷重の一部を車体上方向きの成分として前記フロアパネルにおける前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間の中間部に入力する上方荷重入力部材と、
を備えた自動車の電池保護構造。
【請求項２】
車体側部に配置されたロッカと、
車体幅方向外方側の端部が前記ロッカに固定されたフロアパネルと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルに固定され、車体の骨格の一部を構成するアンダーリインフォースメントと、
前記ロッカの車体幅方向内方側で前記フロアパネルの車体下方側に配置された電池と、
前記ロッカと前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡されると共に、前記フロアパネルに接合され、前記ロッカに入力される車体幅方向内方側への衝突荷重によって車体幅方向中間部が車体上方側へ隆起するように屈曲する上方荷重入力部材と、
を備えた自動車の電池保護構造。
【請求項３】
前記上方荷重入力部材は、前記フロアパネルの上面側に取り付けられた車両用シートの骨格に対して平面視で重なる位置に配置されている請求項１又は請求項２に記載の自動車の電池保護構造。
【請求項４】
前記上方荷重入力部材は、
車体幅方向内方側へ向かうに従い上昇するように傾斜した状態で前記ロッカと前記フロアパネルとの間に掛け渡された傾斜部を有する外側補強部材と、
前記外側補強部材よりも車体幅方向内方側に配置され、前記傾斜部の車体幅方向内方側の端部と前記アンダーリインフォースメントとの間に掛け渡された内側補強部材と、
を備え、前記外側補強部材と前記内側補強部材との間に脆弱部が設けられている請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の電池保護構造。
【請求項５】
前記外側補強部材は、前記ロッカ及び前記フロアパネルと共に閉断面を形成しており、前記内側補強部材は、前記フロアパネルと共に閉断面を形成している請求項４に記載の自動車の電池保護構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−２８１９１（Ｐ２０１３−２８１９１Ａ）
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６３５１１（Ｐ２０１１−１６３５１１）
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月７日（２０１３．２．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年７月２６日（２０１１．７．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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