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1. WO2020105283 - 車体構造

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明 細 書

発明の名称 車体構造

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027  

発明の効果

0028  

図面の簡単な説明

0029  

発明を実施するための形態

0030   0031   0032   0033   0034   0035   0036   0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090  

符号の説明

0091  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  

補正された請求の範囲(条約第19条)

1  *   2   3   4   5  *   6  *   7  *   8  *   9  *   10  *  

条約第19条(1)に基づく説明書

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13A   13B   14   15   16   17   18  

明 細 書

発明の名称 : 車体構造

技術分野

[0001]
 本発明は、車体構造に関する。
 本願は、2018年11月19日に出願された日本国特願2018-216642号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

背景技術

[0002]
 車体構造として、例えば、前面衝突による衝撃エネルギをフロントサイドフレームの変形により吸収して、乗員に加わる減速度を減少する構成が知られている。この車体構造は、フロントサイドフレームの下方にはエンジンなどのパワーユニットやサスペンションを支持するサブフレームが配置されている。このため、フロントサイドフレームの変形をサブフレームで遮らないよう、前面衝突の際にサブフレームの後端部やサブフレームの分割部材をフロアフレームの支点を中心に回転させながら脱落させる。これにより、クラッシュストローク(エネルギ吸収ストローク)を確保し、フロントサイドフレームを変形させて衝撃エネルギを吸収する(例えば、特許文献1参照)。
[0003]
 また、車体構造として、フロントサイドフレームの後部とフロアフレームとの間の取付部にサブフレームの後部が固定され、取付部の後方にストッパ部が設けられた構成が知られている。この車体構造は、前面衝突による衝撃エネルギを、サブフレームを下方に折り曲げて吸収する。さらに、サブフレームを下方に折り曲げて衝撃エネルギを吸収する際に、サブフレームの後部からストッパ部に荷重を伝達し、フロントサイドフレームの後部とフロアフレームに荷重を分散する(例えば、特許文献2参照)。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 日本国特許第5557925号
特許文献2 : 日本国特許第4622284号

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 ここで、例えば、電気自動車(いわゆるEV)は、車両の床下に衝撃に弱いバッテリ(IPU:インテリジェントパワーユニット)が搭載されている。このため、特許文献1の車体構造は、サブフレームの後端部やサブフレームの分割部材がフロアフレームの支点を中心にして回転する際に、サブフレームの後端部が車体後方のバッテリと干渉することが考えられる。よって、クラッシュストロークを確保するために、サブフレームの後端部によるバッテリとの干渉を防止した状態で、サブフレームの後端部を脱落させる工夫が必要になる。
[0006]
 また、電気自動車は、床下に重量物のバッテリ(IPU)が搭載されているために空車重量が増加する。よって、サブフレームで吸収する衝突エネルギを高めるためにサブフレームの割付荷重を上げる必要がある。このため、特許文献2の車体構造は、サブフレームの入力荷重を支えるボディ部品(すなわち、取付部、フロントサイドフレームの後部、フロアフレーム)の強度を高める必要があり、車体重量が増加して、そのことが燃費を抑える妨げになっている。
 本発明に係る態様は、上記実情に鑑みてなされたものであり、車体重量を増加させることなく、クラッシュストロークを確保できる車体構造を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0007]
 上記課題を解決するために、本発明は以下の態様を採用した。
(1)本発明の一態様に係る車体構造は、フロア外周に沿って形成された環状の車体底部骨格フレームと、前記車体底部骨格フレームに固定された環状のバッテリ搭載フレームと、前記バッテリ搭載フレームの車体前方に設けられたサブフレームと、を備え、前記サブフレームは、前記車体底部骨格フレームに固定される後取付部の車体前方に設けられた変形容易部を備え、前記バッテリ搭載フレームは、前記サブフレームの前記後取付部に対峙するストッパ部を備える。
[0008]
 このように、サブフレームに変形容易部を設け、サブフレームの後取付部にバッテリ搭載フレームのストッパ部を対峙させた。よって、前面衝突による衝撃荷重で後取付部をストッパ部に当接させて、サブフレームの変形容易部を変形させることができる。これにより、クラッシュストロークを確保することが可能になり、前面衝突による衝撃エネルギを吸収できる。
 さらに、車体後方に移動するサブフレームの後取付部をストッパ部で支えることができる。よって、前面衝突による衝撃荷重を車体底部骨格フレームとバッテリ搭載フレームに分散できる。これにより、車体底部骨格フレームの断面形状や板厚寸法を小さく抑えることが可能になり車体構造を軽量化できる。
[0009]
 また、車体底部骨格フレームおよびバッテリ搭載フレームを環状に形成することにより、各フレームの単品の強度、剛性を高くできる。さらに、車体底部骨格フレームにバッテリ搭載フレームを固定するように、各フレームが略同一輪郭にお形成されている。これにより、車体底部骨格フレームの機能をバッテリ搭載フレームで補うことができるので車体構造の一層の軽量化を達成できる。
 また、バッテリ搭載フレームを環状に形成することにより、バッテリ搭載フレームでバッテリの外周を全方位から囲うことができる。これにより、バッテリ搭載フレームによりバッテリを外部からの衝突から十分に保護できる。
[0010]
(2)上記態様(1)において、前記サブフレームは、車体前方側にステアリング機構が配置され、前記ステアリング機構と前記サブフレームの前記後取付部との間に前記変形容易部が設けられてもよい。
[0011]
 このように、ステアリング機構とサブフレームの後取付部との間に変形容易部を設けた。よって、前面衝突により発生する衝撃荷重で、サブフレームが変形容易部で変形してステアリング機構が車体後方に移動した場合に、サブフレームとダッシュロアパネルとの間に挟まれることを防止でき、サブフレームを十分に潰すことができる。これにより、フロントサイドフレームを十分に潰すことができるので、サブフレームの後取付部を車体から脱落させることなく十分なクラッシュストローク(エネルギ吸収ストローク)を得ることができる。
[0012]
(3)上記態様(1)または(2)において、前記サブフレームの前記変形容易部は、少なくとも3つの折れ部から構成されてもよい。
[0013]
 このように、少なくとも3つの折れ部で変形容易部を形成するようにした。よって、前面衝突による衝撃荷重で、サブフレームを変形容易部において側面視ジャヤバラ状に折れ変形させることにより大きな衝撃エネルギ吸収量を得ることができる。
 また、サブフレームをジャヤバラ状に折れ変形させることにより、後取付部を車体後方へ移動させる押付力を、後取付部に作用する回転力より大きくできる。よって、後取付部がストッパ部に当接する当接面を大きく確保できる。これにより、後取付部からストッパ部に衝撃荷重を良好に伝え、衝撃荷重をストッパ部(すなわち、バッテリ搭載フレーム)で好適に支えることができる。
[0014]
(4)上記態様(3)において、前記サブフレームの前記後取付部において、前記折れ部のうち、最後尾の折れ部の車体後方の取付面に重ねられる補強板を備えてもよい。
[0015]
 このように、最後尾の折れ部の車体後方に補強板を設けることにより、補強板で後取付部を補強できる。これにより、前面衝突により発生する衝撃荷重による折れ部(すなわち、サブフレーム)の変形を促進することができる。
[0016]
(5)上記態様(1)~(4)のいずれか1つにおいて、前記バッテリ搭載フレームは、外側に設けられて、前記車体底部骨格フレームに取り付けられる車体取付部と、前記車体取付部に設けられ、内側へ向けて凹状に形成された凹部と、を備え、前記凹部に前記サブフレームの前記後取付部が配置されてもよい。
[0017]
 このように、バッテリ搭載フレームの外側に車体取付部を設け、車体取付部に凹部を設けた。また、凹部にサブフレームの後取付部を配置した。よって、サブフレームの後取付部をバッテリ搭載フレーム(具体的には、ストッパ部)に近づけて、後取付部とストッパ部との距離を小さくできる。これにより、前面衝突により発生する衝撃荷重で、サブフレームの後取付部を車体後方へ移動させることにより、後取付部をストッパ部に迅速に当接させてストッパ部で衝撃荷重を好適に支えることができる。
[0018]
(6)上記態様(1)~(5)のいずれか1つにおいて、前記サブフレームの前記後取付部は、前記車体底部骨格フレームの重心位置より車体後方で固定されてもよい。
[0019]
 ここで、車体底部骨格フレームは、前面衝突により発生する衝撃荷重で重心位置を中心にしてバッテリ搭載フレーム側に倒れる。
 そこで、このように、車体底部骨格フレームの重心位置より車体後方においてサブフレームの後取付部を固定するようにした。これにより、サブフレームの後取付部をバッテリ搭載フレームの前面(すなわち、ストッパ部)に迅速、確実に当接させることができ、バッテリ搭載フレームに衝撃荷重を迅速に伝達することができる。
[0020]
(7)上記態様(5)において、前記車体底部骨格フレームは、平面視で八角形の環状に形成され、前記バッテリ搭載フレームは、平面視で八角形の環状骨格部を備え、前記車体底部骨格フレームの各辺に固定されてもよい。
[0021]
 このように、車体底部骨格フレームを八角形の環状に形成し、バッテリ搭載フレームの環状骨格部を八角形の環状に形成した。また、バッテリ搭載フレームの環状骨格部を車体底部骨格フレームに固定した。よって、車体前後方向、車幅方向(すなわち、左右方向)、車体前方斜め方向、車体後方斜め方向から衝突による衝撃荷重を車体底部骨格フレームおよび環状骨格部で支えることができる。これにより、車体の全方位から入力する衝撃荷重に対してバッテリを保護できる。
[0022]
(8)上記態様(7)において、前記バッテリ搭載フレームの前記環状骨格部は、少なくとも上壁と、下壁と、前記上壁および前記下壁を連結する鉛直壁と、により形成される外周部を有し、前記鉛直壁に前記車体取付部が一体に設けられてもよい。
[0023]
 このように、バッテリ搭載フレームの環状骨格部に車体取付部を形成するようにした。
 車体取付部には凹部が設けられている。これにより、環状骨格部に凹部を形成する必要がなく、バッテリ搭載フレームの強度、剛性に影響なく凹部を形成できる。
[0024]
(9)上記態様(5)または(8)において、前記バッテリ搭載フレームの前記車体取付部は、前記車体底部骨格フレームとの間に空間が形成されてもよい。
[0025]
 このように、バッテリ搭載フレームの車体取付部と車体底部骨格フレームとの間に空間を形成した。よって、前面衝突により発生する衝撃荷重でサブフレームの後取付部が車体後方に移動した際に、後取付部を空間に進入させることができる。これにより、バッテリ搭載フレームの環状骨格部に後取付部を当接させて衝撃荷重を伝達することができる。
 また、サブフレームの後取付部を空間に進入させることにより、バッテリ搭載フレームの車体取付部の上側に沿って移動させることができる。これにより、サブフレームの後取付部を車体底部骨格フレームに取り付ける締結ボルト(締結部材)の脱落を車体取付部で防止ができる。
[0026]
(10)上記態様(1)~(9)のいずれか1つにおいて、前記サブフレームは、前部の断面が後方部より大きく形成され、ナローオフセット衝突による衝撃荷重を受けるように、前記前部から車幅方向外側へ張り出された受け部材を備えてもよい。
[0027]
 このように、サブフレームの前部に受け部材を備え、受け部材を車幅方向外側に張り出した。これにより、フラット衝突(フルラップ前面衝突)により発生する衝撃荷重(エネルギ)に加えて、ナローオフセット衝突により発生する衝撃エネルギを吸収できる。

発明の効果

[0028]
 本発明に係る態様によれば、サブフレームに変形容易部を設け、サブフレームの後取付部にバッテリ搭載フレームのストッパ部を対峙させた。さらに、車体後方に移動するサブフレームの後取付部をストッパ部で支えるようにした。これにより、車体重量を増加させることなく、クラッシュストロークを確保できる。

図面の簡単な説明

[0029]
[図1] 本発明に係る第1実施形態の車体構造を下方から見た底面図である。
[図2] 第1実施形態に係る車体構造の要部を下方から見た斜視図である。
[図3] 第1実施形態に係る車体構造にステアリング機構およびロアアームを備えた状態を示す底面図である。
[図4] 図1のIV-IV線に沿う断面図である。
[図5] 図1のV-V線に沿う断面図である。
[図6] 第1実施形態に係る車体構造からサブフレームを外した斜視図である。
[図7] 第1実施形態に係る車体構造を左側方から見た側面図である。
[図8] 第1実施形態に係るサブフレームを示す斜視図である。
[図9] 第1実施形態に係る車体構造造にステアリング機構およびロアアームを備えた状態を下方から見た斜視図である。
[図10] 図1のX-X線に沿う断面図である。
[図11] 図10のXI部を拡大した断面図である。
[図12] 第1実施形態に係る車体構造造にステアリング機構およびロアアームを備えた状態を上方から見た斜視図である。
[図13A] 第1実施形態に係る車体構造に衝撃荷重が入力する例を説明する側面図である。
[図13B] 第1実施形態に係る車体構造で衝撃荷重を吸収する例を説明する側面図である。
[図14] 第1実施形態に係るサブフレームを衝撃荷重で変形させる例を説明する側面図である。
[図15] 本発明に係る第2実施形態の車体構造を下方から見た底面図である。
[図16] 本発明に係る第3実施形態の車体構造の環状骨格部を示す斜視図である。
[図17] 本発明に係る第4実施形態の車体構造を左側方から見た側面図である。
[図18] 第4実施形態に係るサブフレームの後取付部をストッパ部に当接させて衝撃荷重を伝達する例を説明する側面図である。

発明を実施するための形態

[0030]
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図面において、矢印FRは車両の前方、矢印UPは車両の上方、矢印LHは車両の左側方を示す。なお、車体構造10は略左右対称の構成であり、以下、便宜上、左右の構成部材に同じ符号を付して説明する。
(第1実施形態)
 図1~図3に示すように、車体構造10は、車体底部骨格フレーム12と、バッテリ搭載フレーム13と、左右のフロントサイドフレーム14と、サブフレーム15と、フロントバンパビーム16と、ステアリング機構17(図9も参照)と、ロアアーム18(図9も参照)と、を備えている。
 車体底部骨格フレーム12、左右のフロントサイドフレーム14、およびフロントバンパビーム16は車体の骨格を構成する部材である。車体構造10は、例えば、電気自動車(いわゆるEV)などに採用される。
[0031]
 車体底部骨格フレーム12は、車体の床部外周(フロア外周)に沿って平面視で八角形の環状に形成されている。車体底部骨格フレーム12は、左右のサイドシル21と、左右のアウトリガー(フロントサイドフレームエンド)22と、フロントクロスメンバ23と、左右のリヤフレーム前部24aと、リヤクロスメンバ25と、を備えている。
 左右のサイドシル21は、車体構造10の車幅方向において、車室の左右外側下部に間隔をおいて設けられ、車体前後方向へ延びている。左右のサイドシル21,21は、例えば矩形状の閉断面に形成され、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。
[0032]
 左サイドシル21の前端部21aに左アウトリガー22の後端部22aが連結されている。左アウトリガー22は、左フロントサイドフレーム14の後端部14aから車体後方で、かつ車幅方向左外側へ向けて左サイドシル21の前端部21aまで傾斜状に延びている。
 右サイドシル21の前端部21aに右アウトリガー22の後端部22aが連結されている。右アウトリガー22は、右フロントサイドフレーム14の後端部14aから車体後方で、かつ車幅方向右外側へ向けて右サイドシル21の前端部12aまで傾斜状に延びている。左右のアウトリガー22は、例えば矩形状の閉断面に形成され、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。
 左アウトリガー22と右アウトリガー22とにフロントクロスメンバ23が車幅方向に向けて架設されている。フロントクロスメンバ23は、例えば断面ハット状に形成され(図11参照)、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。フロントクロスメンバ23は、ハット状断面の略中央に重心位置G1(図11参照)が位置する。
[0033]
 左サイドシル21の後端部21bから左リヤフレーム24が車体構造10の後端部まで車体後方へ向けて延びている。左リヤフレーム24は、左サイドシル21の後端部21bに連結される左リヤフレーム前部24aを有する。左リヤフレーム前部24aは、左サイドシル21の後端部21bから車体後方で、かつ車幅方向右内側へ向けて傾斜状に延びている。
 また、右サイドシル21の後端部21bから右リヤフレーム24が車体構造10の後端部まで車体後方へ向けて延びている。右リヤフレーム24は、右サイドシル21の後端部21bに連結される右リヤフレーム前部24aを有する。右リヤフレーム前部24aは、左サイドシル21の後端部21bから車体後方で、かつ車幅方向左内側へ向けて傾斜状に延びている。左右のリヤフレーム前部24a,24aは、例えば矩形状の閉断面に形成され、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。
 左リヤフレーム前部24aの後端部24bと右リヤフレーム前部24aの後端部24bとにリヤクロスメンバ25が車幅方向に向けて架設されている。リヤクロスメンバ25は、フロントクロスメンバ23と同様に、例えば断面ハット状に形成され、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。
[0034]
 左右のサイドシル21、左右のアウトリガー22、フロントクロスメンバ23、左右のリヤフレーム前部24a、およびリヤクロスメンバ25で車体底部骨格フレーム12が平面視で八角形の環状に形成されている。車体底部骨格フレーム12の内側にフロアパネル27(図4参照)が設けられている。フロアパネル27で車室の床部が形成される。
 ここで、左右のサイドシル21、左右のアウトリガー22、フロントクロスメンバ23、左右のリヤフレーム前部24a、およびリヤクロスメンバ25は、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。すなわち、車体底部骨格フレーム12は、剛性の高い車体骨格部材で八角形の環状に形成されている。
[0035]
 車体底部骨格フレーム12にバッテリ搭載フレーム13が複数の締結ボルト(締結部材)31により固定されている。
 バッテリ搭載フレーム13は、車体底部骨格フレーム12に沿って八角形の環状に形成されている。バッテリ搭載フレーム13は、下部がバッテリフロア32で下方から覆われ、内部に駆動用のバッテリ(IPU:インテリジェントパワーユニット)34(図4参照)が搭載されている。なお、実施形態では、バッテリ搭載フレーム13の内部に駆動用のバッテリ34を搭載する例について説明するが、これに限定するものではない。
 バッテリ搭載フレーム13は、環状骨格部36と、車体取付部37と、を備えている。
 環状骨格部36および車体取付部37は、車体底部骨格フレーム12に沿って平面視で八角形の環状に形成されている。
[0036]
 図4、図5に示すように、環状骨格部36は、骨格上壁(上壁)41と、骨格下壁(下壁)42と、外鉛直壁(鉛直壁)43と、内鉛直壁44と、を備えている。骨格上壁41は、フロアパネル27の下方においてフロアパネル27に沿って配置されている。骨格下壁42は、骨格上壁41の下方において骨格上壁41に沿って配置されている。骨格上壁41の外周辺および骨格下壁42の外周辺に外鉛直壁43が連結されている。骨格上壁41の内周辺および骨格下壁42の内周辺に内鉛直壁44が連結されている。
 骨格上壁41、骨格下壁42、および外鉛直壁43で環状骨格部36の外周部38が断面U字状に形成される。また、骨格上壁41、骨格下壁42、外鉛直壁43、および内鉛直壁44で環状骨格部36が断面矩形状の中空フレームで形成されている。すなわち、環状骨格部36は、断面矩形状の中空フレームで剛性の高い骨格部材に形成されている。
[0037]
 環状骨格部36の外側に車体取付部37が設けられている。すなわち、バッテリ搭載フレーム13は外側に車体取付部37を備えている。車体取付部37は、環状骨格部36の外周部38に沿って平面視で八角形の環状に形成されている(図1参照)。車体取付部37は、取付上壁46と、取付下壁47と、取付外周壁48と、を備える。取付上壁46は、骨格上壁41のうち、上下方向の中央から環状骨格部36の外側に向けて張り出されている。取付下壁47は、取付上壁46の下方に配置され、骨格下壁42から取付上壁46に沿って環状骨格部36の外側に向けて張り出されている。取付上壁46の外周辺と、取付下壁47の外周辺とに取付外周壁48が連結されている。
[0038]
 取付上壁46、取付下壁47、および取付外周壁48で車体取付部37が、断面U字状に形成されている。車体取付部37は、外鉛直壁43(外周部38)に一体に設けられ、車体底部骨格フレーム12の下方に配置されている。車体取付部37は、取付上壁46が車体底部骨格フレーム12の各辺に複数の締結ボルト31で下方から固定される。
[0039]
 図1に示すように、車体底部骨格フレーム12の各辺は、左右のサイドシル21、左右のアウトリガー22、フロントクロスメンバ23、左右のリヤフレーム前部24a、およびリヤクロスメンバ25で構成されている。
 すなわち、車体取付部37は、各辺に対応する取付部として、左右のサイド取付部51と、左右のフロント傾斜取付部52と、フロント取付部53と、左右のリヤ傾斜取付部54と、リヤ取付部55と、を備えている。
[0040]
 図4に戻って、フロント取付部53は、環状骨格部36のうちフロント骨格部45の外周部38に取り付けられている。フロント骨格部45は、環状骨格部36のうち、フロントクロスメンバ23の車体後方に配置された状態において、フロントクロスメンバ23に沿って車幅方向に延びている。フロント骨格部45は、サブフレーム15の左右の後取付部77(後述する)に対峙する位置に配置され、左右の後取付部77のストッパ部を兼用している。以下、フロント骨格部45をストッパ部45として説明する。
 フロント骨格部45がストッパ部45を兼用する理由については後で詳しく説明する。
[0041]
 図2、図6に示すように、フロント取付部53は、サブフレーム15の左右の後取付部77に対峙する位置に配置されている。フロント取付部53は、左取付端部53aおよび右取付端部53bがフロントクロスメンバ23に固定されている。具体的には、左取付端部53aは、フロント取付部53の左端寄りの部位であり、フロントクロスメンバ23の左端部23aに一対の締結ボルト31で取り付けられている。左取付端部53aの一対の締結ボルト31は、車幅方向に間隔をおいて配置されている。
 右取付端部53bは、フロント取付部53の右端寄りの部位であり、フロントクロスメンバ23の右端部23bに一対の締結ボルト31で取り付けられている。右取付端部53bの一対の締結ボルト31は、車幅方向に間隔をおいて配置されている。
 フロントクロスメンバ23の左端部23aに左取付端部53aが取り付けられ、フロントクロスメンバ23の右端部23bに右取付端部53bが取り付けられることにより、フロント取付部53がフロントクロスメンバ23に固定されている。
[0042]
 左取付端部53aは、一対の締結ボルト31の間に左凹部(凹部)57が形成されている。左凹部57は、例えば、左取付端部53aの取付外周壁48から環状骨格部36(すなわち、車体後方)へ向けて湾曲状に切り欠かれることにより凹状に形成されている。
 右取付端部53bは、左凹部57と同様に、一対の締結ボルト31の間に右凹部(凹部)58が形成されている。右凹部58は、左凹部57と同様に、例えば、右取付端部53bの取付外周壁48から環状骨格部36(すなわち、車体後方)へ向けて湾曲状に切り欠かれることにより凹状に形成されている。
[0043]
 このように、バッテリ搭載フレーム13の環状骨格部36に車体取付部37が形成され、車体取付部37のフロント取付部53に左凹部57および右凹部58が設けられている。これにより、環状骨格部36に左凹部57および右凹部58を形成する必要がなく、バッテリ搭載フレーム13の強度、剛性に影響なく左凹部57および右凹部58を形成できる。
 実施形態では、左右の凹部57,58を湾曲形に形成した例について説明するが、左右の凹部57,58の形状は湾曲形に限らない。
 フロント取付部53に左右の凹部57,58を形成した理由については後で詳しく説明する。
[0044]
 図1に示すように、車体底部骨格フレーム12が八角形の環状に形成され、バッテリ搭載フレーム13の環状骨格部36が八角形の環状に形成されている。これにより、車体底部骨格フレーム12およびバッテリ搭載フレーム13の単品の強度、剛性を高くできる。
 また、バッテリ搭載フレーム13を環状に形成することにより、バッテリ搭載フレーム13でバッテリ34の外周を全方位から囲うことができる。これにより、バッテリ搭載フレーム13によりバッテリ34(図4参照)を外部からの衝突から十分に保護できる。
[0045]
 さらに、車体底部骨格フレーム12にバッテリ搭載フレーム13の環状骨格部36が固定されている。よって、車体底部骨格フレーム12およびバッテリ搭載フレーム13が略同一輪郭に形成されている。これにより、車体底部骨格フレーム12の機能(例えば、強度、剛性)をバッテリ搭載フレーム13で補うことができるので車体構造10の軽量化を達成できる。
 加えて、車体底部骨格フレーム12に環状骨格部36が固定されることにより、車体前後方向、左右の車幅方向、車体前方斜め方向、車体後方斜め方向から衝突による衝撃荷重を車体底部骨格フレーム12および環状骨格部36で支えることができる。これにより、車体の全方位から入力する衝撃荷重に対してバッテリ34を保護できる。
[0046]
 図2、図7に示すように、車体底部骨格フレーム12のうち左アウトリガー22の前端部22bに左フロントサイドフレーム14の後端部14aが連結されている。また、車体底部骨格フレーム12のうち右アウトリガー22の前端部22b()に右フロントサイドフレーム14の後端部14aが連結されている。
 左右のフロントサイドフレーム14の前端部14bには、エクステンション19を介してフロントバンパビーム16が架設されている。左右のフロントサイドフレーム14は、車体構造10の車幅方向において、パワーユニットルーム61の左右外側に間隔をおいて設けられ、車体前後方向へ延びている。パワーユニットルーム61は、例えば、駆動用の動力源となるパワーユニットが収容される空間である。左右のフロントサイドフレーム14は、例えば矩形状の閉断面に形成され、車体骨格を形成する剛性の高い部材である。
[0047]
 左右のフロントサイドフレーム14は、車両が前面衝突した際に、フロントバンパビーム16およびエクステンション19を経て衝撃荷重が前端部14bに入力する。左右のフロントサイドフレーム14は、例えば、前端部14bに入力した衝撃荷重により車体後方に座屈変形することにより、クラッシュストローク(エネルギ吸収ストローク)を確保し、前面衝突による衝撃エネルギを吸収する。
 左右のフロントサイドフレーム14の下方で、バッテリ搭載フレーム13の車体前方にサブフレーム15が設けられている。
[0048]
 図2、図8に示すように、サブフレーム15は、左右のサイドメンバ63と、フロントクロスバー64と、リヤクロスバー(クロスメンバ)65と、左右の受け部材(受け部材)66と、を備えている。
 左サイドメンバ63は、左フロントサイドフレーム14の下方に配置されて車体前後方向に向けて延びている。左サイドメンバ63は、第1メンバ部71と、第2メンバ部72と、第3メンバ部(サブフレームの前部)73と、を備えている。
 第1メンバ部71は、車体前後方向に直線状に延びている。第1メンバ部71の前端部71aに第2メンバ部72の後端部72aが連結されている。第2メンバ部72は、第1メンバ部71の前端部71aから車幅方向左側に張り出すように車体前方へ向けて湾曲状に延びている。第2メンバ部72の前端部72bに第3メンバ部73が車体前方へ向けて連結されている。第1メンバ部71、第2メンバ部72、および第3メンバ部73は、例えば矩形状の閉断面に形成された剛性の高い部材である。
 第3メンバ部73は、左サイドメンバ63の前部を形成し、第3メンバ部73の後方部(すなわち、第1メンバ部71および第2メンバ部72)に比べて断面形状が大きく形成されている。
[0049]
 右サイドメンバ63は、左サイドメンバ63に対して左右対称に形成されている。以下、右サイドメンバ63の構成部材に左サイドメンバ63と同じ符号を付して、右サイドメンバ63の詳しい説明を省略する。
 左サイドメンバ63および右サイドメンバ63は、車幅方向に間隔をおいて配置され、車体前後方に向けて延びている。左サイドメンバ63の第1メンバ部71の前端部71aと、右サイドメンバ63の第1メンバ部71の前端部71aとに、フロントクロスバー64が車幅方向に向けて架設されている。
[0050]
 左サイドメンバ63の第1メンバ部71の中央後端部寄りの部位71bと、右サイドメンバ63の第1メンバ部71の中央後端部寄りの部位71bとに、リヤクロスバー65がフロントクロスバー64に沿って車幅方向に向けて架設されている。中央後端部寄りの部位71bには、後述するロアアーム18の後支持部93(図9参照)が設けられる。換言すれば、リヤクロスバー65は、左右のサイドメンバ63のうち、ロアアーム18の後支持部93が設けられた部位71bに架設されている。
[0051]
 左サイドメンバ63の第3メンバ部73は、第2メンバ部72を介して第1メンバ部71より車幅方向左外側に配置されている。左サイドメンバ63の第3メンバ部73には、前端部73aから左受け部材66が車幅方向左外側へ向けて張り出されている。
 また、右サイドメンバ63の第3メンバ部73は、第2メンバ部72を介して第1メンバ部71より車幅方向右外側に配置されている。右サイドメンバ63の第3メンバ部73には、前端部73aから右受け部材66が車幅方向右外側へ向けて張り出されている。
[0052]
 図2、図7に示すように、左サイドメンバ63の左受け部材66は、フロントバンパビーム16の左端部16aに、上下方向(平面視)において重なるように配置されている。
 また、右サイドメンバ63の右受け部材66は、フロントバンパビーム16の右端部16bに、上下方向(平面視)において重なるように配置されている。
 よって、例えば、車両のナローオフセット前面衝突(ナローオフセット衝突)による衝撃荷重を左右の受け部材66で受けることができる。これにより、車体構造10は、車両のフラット衝突(フルラップ前面衝突)により発生する衝撃エネルギに加えて、車両のナローオフセット前面衝突により発生する衝撃エネルギを吸収できる。
[0053]
 図7、図9に示すように、左サイドメンバ63は、前取付部75と、中央取付部76と、後取付部77と、を備える。
 前取付部75は、左サイドメンバ63の第1メンバ部71の前端部71aから車幅方向左外側に突出されている。前取付部75は、左フロントサイドフレーム14の前下部14cにフロント支持ブラケット81を介して、例えば、車体前後方向への分離を許容可能に締結ボルト82により締結されている。具体的には、例えば、フロント支持ブラケット81の下部に車体前後方向へ延びる前スリットが形成され、前スリットに締結ボルト82が差し込まれた状態でフロント支持ブラケット81の下部にねじ結合により取り付けられる。
[0054]
 よって、前面衝突により左フロントサイドフレーム14に衝撃荷重が入力した際に、前スリットが締結ボルト82から抜け出すことにより、フロント支持ブラケット81を前取付部75に対して車体前後方向へ分離させることができる。これにより、左フロントサイドフレーム14の前下部14cが車体後方へ移動することを前取付部75(すなわち、左サイドメンバ63)で遮らないようにできる。
[0055]
 中央取付部76は、第1メンバ部71のうち中央後端部寄りの部位71bの車体前方側から上方へ向けて延び、かつ車幅方向左外側へ向けて突出されている。中央取付部76は、左フロントサイドフレーム14の中央下部14dに、例えば、車幅方向への分離を許容可能に締結ボルト83により締結されている。具体的には、例えば、中央取付部76の上端部76aに車幅方向へ延びる中央スリット84が形成され、中央スリット84に締結ボルト83が差し込まれて中央下部14dにねじ結合される。中央取付部76が締結ボルト83を介して左フロントサイドフレーム14の中央下部14dに取り付けられる。
[0056]
 よって、前面衝突により左フロントサイドフレーム14に衝撃荷重が入力した際に、中央スリット84が締結ボルト83から抜け出すことにより、フロントサイドフレーム14の中央下部14dを中央取付部76に対して車幅方向左外側へ分離させることができる。
 これにより、左フロントサイドフレーム14の中央下部14dが車幅方向左外側へ移動することを中央取付部76(すなわち、左サイドメンバ63)で遮らないようにできる。
[0057]
 このように、左サイドメンバ63の前取付部75は、左フロントサイドフレーム14の前下部14cに車体前後方向への分離を許容可能に締結されている。また、左サイドメンバ63の中央取付部76は、左フロントサイドフレーム14の中央下部14dに車幅方向への分離を許容可能に締結されている。
 ここで、前面衝突により発生する衝撃荷重が左フロントサイドフレーム14の前端部に入力した際に、左フロントサイドフレーム14は、例えば、前部が車体後方へ移動し、中央部が車幅方向へ移動するように座屈変形する。よって、前面衝突による衝撃荷重で左フロントサイドフレーム14が車体後方へ向けて座屈変形する際に、前取付部75および中央取付部76を左フロントサイドフレーム14から分離できる。
 これにより、例えば、サブフレーム15の車体前方側に剛性の高いステアリング機構17などの部材が配置された状態において、サブフレーム15で左フロントサイドフレーム14の変形を遮らないようにできる。したがって、左フロントサイドフレーム14のクラッシュストロークを十分に確保できる。
[0058]
 つぎに、フロント取付部53に左右の凹部57,58を形成した理由を図9、図10に基づいて詳しく説明する。
 図9、図10に示すように、後取付部77は、左サイドメンバ63の第1メンバ部71の後端部で形成され、フロント取付部53のうち左取付端部53aの左凹部57に配置されている。後取付部77は、左凹部57に配置された状態においてフロントクロスメンバ23の左端部23aに締結ボルト86で締結されている。
[0059]
 ここで、左サイドメンバ63の後取付部77に、左凹部57の底部57aを介してバッテリ搭載フレーム13のストッパ部45が対峙されている。よって、左サイドメンバ63の後取付部77をバッテリ搭載フレーム13(具体的には、ストッパ部45)に近づけて、後取付部77とストッパ部45との距離L1(図11も参照)を小さくできる。
 これにより、前面衝突により発生する衝撃荷重で、左サイドメンバ63の後取付部77を車体後方へ移動させることにより、後取付部77をストッパ部45に迅速に当接させてストッパ部45で衝撃荷重を好適に支えることができる。
[0060]
 図11に示すように、フロントクロスメンバ23は、前壁23c、後壁23d、底部23e、前張出片23fと、後張出片23gとによりハット状断面に形成され、ハット状断面の略中央に重心位置G1が位置する。フロントクロスメンバ23の重心位置G1は、締結ボルト86の車体前方に位置する。締結ボルト86により、フロントクロスメンバ23の左端部23aに、左サイドメンバ63の後取付部77が取り付けられている。すなわち、後取付部77は、フロントクロスメンバ23の重心位置G1より車体後方に締結ボルト86で固定されている。
[0061]
 ここで、車体底部骨格フレーム12のフロントクロスメンバ23には、前面衝突により発生する衝撃荷重が後取付部77および締結ボルト86を介して入力する。すなわち、フロントクロスメンバ23には、重心位置G1を中心にしてバッテリ搭載フレーム13側に倒そうとする衝撃荷重が締結ボルト86を介して入力する。
 そこで、フロントクロスメンバ23の重心位置G1より車体後方において左サイドメンバ63の後取付部77を固定するようにした。これにより、左サイドメンバ63の後取付部77をストッパ部45(すなわち、バッテリ搭載フレーム13の前面)に迅速、確実に当接させることができ、バッテリ搭載フレーム13に衝撃荷重を迅速に伝達することができる。
[0062]
 図2、図9に戻って、右サイドメンバ63も、左サイドメンバ63と同様に、右フロントサイドフレーム14、フロントクロスメンバ23の右端部23bに、締結ボルト82、締結ボルト83、締結ボルト86で締結されている。
 すなわち、左右のフロントサイドフレーム14の前下部14cに前取付部75がフロント支持ブラケット81および締結ボルト82を介して車体前後方向への分離を許容可能に取り付けられている。また、左右のフロントサイドフレーム14の中央下部14dに中央取付部76が締結ボルト83を介して車幅方向への分離を許容可能に取り付けられている。
 よって、左右のフロントサイドフレーム14に衝撃荷重が入力した際に、左右のフロントサイドフレーム14からサブフレーム15を分離させることができる。これにより、左右のフロントサイドフレーム14を車体後方へ座屈変形させて衝撃エネルギを吸収できる。
[0063]
 図3、図12に示すように、サブフレーム15の車体前方側にステアリング機構17が配置されている。具体的には、左サイドメンバ63の第1メンバ部71および右サイドメンバ63の第1メンバ部71(図2参照)の車体前方側に、ステアリング機構17が架設されている。ステアリング機構17は、例えば、ステアリングギアボックス17aの内部にラックおよびピニオンが収納されている。
 ピニオンにラックが噛み合わされ、ラックは車幅方向に延び、ラックに左右のタイロッド17bが連結されている。左右のタイロッド17b(左タイロッド17bのみを図示する)はステアリングギアボックス17aから車幅方向外側に延びている。ステアリング機構17は、剛性の高い部材である。
[0064]
 ステアリング機構17の車体後方にロアアーム18が配置され、左サイドメンバ63の第1メンバ部71および右サイドメンバ63の第1メンバ部71(図2参照)に固定されている。左サイドメンバ63の第1メンバ部71にロアアーム18が固定された状態において、ロアアーム18にナックル89を介してサスペンションが支持される。サスペンションにナックル89を介して前輪が支持される。
[0065]
 ロアアーム18は、アーム本体91と、前支持部92と、後支持部93と、を備える。
 アーム本体91は、前支持部92と後支持部93との間に配置され、前支持部92および後支持部93に連結されている。前支持部92および後支持部93は、車体後方へ向けて順次配置されている。
 具体的には、前支持部92は、第1メンバ部71のうちステアリング機構17の車体後方近傍の部位71cに固定されている。後支持部93は、前支持部92の車体後方に配置され、メンバ支持部97と、フレーム支持部98とを有する。
[0066]
 図3、図9に示すように、メンバ支持部97は、第1メンバ部71のうち前支持部92の車体後方に位置する中央後端部寄りの部位71bに締結ボルト101で連結されている。フレーム支持部98は、左フロントサイドフレーム14の連結ブラケット(ブラケット)103に締結ボルト104で連結されている。すなわち、後支持部93は、第1メンバ部71の中央後端部寄りの部位71bと左フロントサイドフレーム14の連結ブラケット103とに架設されている。
[0067]
 ここで、フレーム支持部98は、左フロントサイドフレーム14の連結ブラケット103に対して下方移動を許容する下方移動許容部105を備えている。具体的には、下方移動許容部105として、例えば、スリット(溝部)が形成されている。下方移動許容部(すなわち、スリット)105に締結ボルト104が差し込まれて連結ブラケット103に締結される。
 よって、サブフレーム15の前端部15a(左サイドメンバ63の前端部)に入力した衝撃荷重で左サイドメンバ63が変形する際に、締結ボルト104から下方移動許容部(スリット)105が抜け出し、フレーム支持部98が下方へ移動することを許容する。これにより、ロアアーム18を左サイドメンバ63とともに下方へ円滑に移動させてバッテリ34より下方に位置させることができる。
[0068]
 図9、図10に示すように、左サイドメンバ63は、ステアリング機構17と後取付部77との間に設けられた変形容易部110を備える。変形容易部110は、例えば、第1折れ部112、第2折れ部113、第3折れ部114の3つの折れ部で構成される。
 実施形態では、変形容易部110を、第1~第3の折れ部112~114で構成する例について説明するが、折れ部の個数はこれに限らない。3つ以上の個数を備えることも可能である。
[0069]
 第1折れ部112は、例えば、左サイドメンバ63の第1メンバ部71うち、リヤクロスバー65の車体前方側近傍の下面部71dに設けられている。第1折れ部112は、例えば、上向きの凹状に形成され、かつ車幅方向へ延びる溝部で形成されている。第3折れ部114は、例えば、第1メンバ部71の後取付部77の車体前方側近傍の下面部71eに設けられている。第3折れ部114は、例えば、上向きの凹状に形成され、かつ車幅方向へ延びる段部で形成されている。
 第2折れ部113は、例えば、第1メンバ部71のうち、第1折れ部112および第3折れ部114間の中央の上面部71fに形成されている。第2折れ部113は、例えば、下向きの凹状に形成され、かつ車幅方向へ延びる溝部(溝)で形成されている。以下、第2折れ部113を「変位予定部113」として説明する。
[0070]
 図12に示すように、変位予定部113は、ステアリング機構17と後取付部77(図10参照)との間で、かつ、ロアアーム18の後支持部93の車体後方に隣接して設けられている。換言すれば、変位予定部113の車体前方にロアアーム18の後支持部93が固定されている。変位予定部113は、下向きの凹状に溝部で形成されている。よって、サブフレーム15の前端部15a(左サイドメンバ63の前端部(図3参照)に前面衝突による衝撃荷重が入力した際に、入力した衝撃荷重で変位予定部113を下方に変形させることができる。
[0071]
 図11に示すように、第3折れ部114は、車体後方へ向けて順に配置される第1~第3の折れ部112~114(第1折れ部112は図10参照)のうち最後尾に位置する。
 最後尾の第3折れ部114の車体後方に隣接して後取付部77が位置する。後取付部77の取付面77aに補強板116が下方から重ねられている。
 この状態において、補強板116が後取付部77の取付面77aに重ねられた状態に締結ボルト86で取り付けられている。補強板116は、例えば、平坦な鋼板で形成されている。補強板116により後取付部77の取付面77aが補強されている。また、補強板116の車体前方側に隣接して第3折れ部114が形成されている。
[0072]
 よって、サブフレーム15の前端部15a(左サイドメンバ63の前端部)(図3参照)に前面衝突による衝撃荷重が入力した際に、第3折れ部114に応力を集中させることができる。これにより、前面衝突により発生する衝撃荷重により、左サイドメンバ63(具体的には、第1メンバ部71)の第1~第3の折れ部112~114を迅速に折り曲げてサブフレーム15の変形を促進させることができる。
[0073]
 つぎに、車体構造10で前面衝突による衝撃荷重を吸収する例を図9、図12、図13A、図13B、図14に基づいて詳しく説明する。
 図13Aに示すように、サブフレーム15の左サイドメンバ63に変形容易部110が設けられている。また、左サイドメンバ63の後取付部77が左凹部57(図3も参照)に配置されている。さらに、左サイドメンバ63の後取付部77に左凹部57の底部57a(図6も参照)を介してバッテリ搭載フレーム13のストッパ部45が対峙されている。
 この状態において、前面衝突による衝撃荷重F1が左フロントサイドフレーム14の前端部14bに入力する。また、前面衝突による衝撃荷重F2がサブフレーム15の左サイドメンバ63(具体的には、第1メンバ部71)に入力する。
[0074]
 図13Bに示すように、左フロントサイドフレーム14の前端部14bに衝撃荷重F1が入力することにより、左フロントサイドフレーム14による車体後方への座屈変形を開始する。
 また、左サイドメンバ63の第1メンバ部71に衝撃荷重F2が入力することにより、左サイドメンバ63の後取付部77がストッパ部45に当接する。後取付部77をストッパ部45に当接させることにより、左サイドメンバ63の変形容易部110(すなわち、第1~第3の折れ部112~114)を折り曲げて、左サイドメンバ63を変形させる。
[0075]
 左フロントサイドフレーム14の座屈変形が進むことにより、左フロントサイドフレーム14が、例えば、前部が車体後方へ移動し、中央部が車幅方向へ移動するように座屈変形する。左フロントサイドフレーム14の前部が車体後方へ移動することにより、前取付部75が左フロントサイドフレーム14のフロント支持ブラケット81から分離する。また、左フロントサイドフレーム14の中央部が車幅方向へ移動することにより、中央取付部76が左フロントサイドフレーム14から分離する。
 よって、サブフレーム15の車体前方側に剛性の高いステアリング機構17などの部材が配置されていても、サブフレーム15で左フロントサイドフレーム14の変形を遮らないようにできる。これにより、左フロントサイドフレーム14のクラッシュストロークを確保することが可能になり、前面衝突による衝撃エネルギを吸収できる。
[0076]
 ここで、環状骨格部36のフロント骨格部45をストッパ部45として兼用する理由について詳しく説明する。
 すなわち、左サイドメンバ63の第1メンバ部71に衝撃荷重F2が入力した際に、車体後方に移動する左サイドメンバ63の後取付部77をストッパ部45で支えることができる。よって、前面衝突による衝撃荷重F2をバッテリ搭載フレーム13と車体底部骨格フレーム12とに分散できる。これにより、車体底部骨格フレーム12の断面形状や板厚寸法を小さく抑えることが可能になり車体構造10を軽量化できる。
[0077]
 また、第1~第3の折れ部112~114の3つの折れ部のうち中央の第2折れ部113を変位予定部113とした。変位予定部113は、前面前突により発生る衝撃荷重F2で下方に座屈させるように形成されている。中央の第2折れ部113を変位予定部113とすることにより、変位予定部113を下方に大きく移動できる。このように、変位予定部113を下方へ座屈させることにより、左フロントサイドフレーム14のクラッシュストロークを確保して衝撃エネルギを吸収できる。
[0078]
 さらに、変位予定部113の車体前方にロアアーム18(図12参照)が設けられている。変位予定部113は、ロアアーム18の後支持部93(図12参照)に隣接して形成されている。よって、左サイドメンバ63の変位予定部113を下方に座屈させることにより、変位予定部113と同等にロアアーム18の下方への移動量を確保できる。
 これにより、ロアアーム18を車体後方で、かつバッテリ34の下方へ好適に移動させてバッテリ34に干渉することを回避できる。したがって、従来技術の車体構造において必要としたガイドローラや、サブフレームの後端部などの追加部品を用いることなくロアアーム18とバッテリ34との干渉を回避できる。
[0079]
 図13A、図13Bに加えて、図9、図12に示すように、左右のサイドメンバ63において、ロアアーム18の後支持部93が設けられた中央後端部寄りの部位71bにリヤクロスバー65が架設されている。ここで、ロアアーム18の後支持部93に隣接して変位予定部113が形成されている。よって、前面衝突により入力する衝撃荷重F2が車幅方向でばらついた場合でも、左右の変位予定部113への伝達荷重をリヤクロスバー65で平均化できる。これにより、衝撃荷重F2が車幅方向でばらついて入力した場合でも、左右のロアアーム18を均一に下げることができる。
[0080]
 加えて、ステアリング機構17と左サイドメンバ63の後取付部77との間に変形容易部110が設けられている。よって、前面衝突により発生する衝撃荷重F2で、左サイドメンバ63が変形容易部110で変形してステアリング機構17が車体後方に移動する。
 この場合において、サブフレーム15とダッシュロアパネル29との間に挟まれることを防止でき、サブフレーム15を十分に変形させる(潰す)ことができる。
 これにより、左フロントサイドフレーム14を十分に座屈変形(潰す)ことができ、左サイドメンバ63の後取付部77を車体から脱落させることなく十分なクラッシュストロークを得ることができる。
[0081]
 図14に示すように、変形容易部110を第1~第3の折れ部112~114の3つの折れ部で形成するようにした。よって、前面衝突による衝撃荷重F2で、サブフレーム15の左サイドメンバ63(具体的には、第1メンバ部71)を変形容易部110において側面視ジャヤバラ状に折れ変形させることができる。これにより、サブフレーム15で大きな衝撃エネルギ吸収量を得ることができる。
[0082]
 また、サブフレーム15をジャヤバラ状に折れ変形させることにより、左サイドメンバ63の後取付部77を車体後方へ移動させる押付力F3を、後取付部77に作用する回転力F4より大きくできる。後取付部77を車体後方へ移動させる押付力F3を大きくすることにより、締結ボルト86に作用するせん断力を大きくできる。よって、締結ボルト86をせん断力で破断させて、後取付部77を車体後方へ良好に移動させることができる。
 これにより、後取付部77がストッパ部45に当接する当接面を大きく確保できる。したがって、後取付部77からストッパ部45に衝撃荷重F2を良好に伝え、衝撃荷重F2をストッパ部45(すなわち、バッテリ搭載フレーム13)で好適に支えることができる。
[0083]
 つぎに、第2~第4の実施形態の車体構造を図15~図18に基づいて説明する。なお、第2~第4の実施形態において、第1実施形態の車体構造10と同一、類似の構成部材については同じ符号を付して詳しい説明を省略する。
(第2実施形態)
 図15に示すように、車体構造130は、第1実施形態のバッテリ搭載フレーム13をバッテリ搭載フレーム132に代えたもので、その他の構成は第1実施形態と同じである。
 バッテリ搭載フレーム132は、剛性の高い車体骨格部材により、車体底部骨格フレーム12に沿って環状に形成されている。具体的には、バッテリ搭載フレーム132は、角部132a~132dが湾曲状(円弧状)に形成され、その他の構成は第1実施形態のバッテリ搭載フレーム13と同じである。また、バッテリ搭載フレーム132は、車体底部骨格フレーム12に複数の締結ボルト31により固定されている。
[0084]
 第2実施形態の車体構造130によれば、第1実施形態の車体構造10と同様に、バッテリ搭載フレーム132を環状に形成することにより、車体底部骨格フレーム12およびバッテリ搭載フレーム132の単品の強度、剛性を高くできる。さらに、車体底部骨格フレーム12にバッテリ搭載フレーム132が固定されている。これにより、車体底部骨格フレーム12の機能(例えば、強度、剛性)をバッテリ搭載フレーム132で補うことができるので車体構造130の軽量化を達成できる。
 また、バッテリ搭載フレーム132を環状に形成することにより、バッテリ搭載フレーム132でバッテリ34(図4参照)の外周を全方位から囲うことができる。これにより、バッテリ搭載フレーム132によりバッテリ34を外部からの衝撃から十分に保護できる。
[0085]
 なお、第2実施形態においては、バッテリ搭載フレーム132の角部132a~132dを湾曲状に形成した例について説明したが、バッテリ搭載フレーム132の全体を湾曲状(円弧状)に形成することも可能である。
[0086]
(第3実施形態)
 図16に示すように、車体構造140は、第1実施形態のバッテリ搭載フレーム13の環状骨格部36を環状骨格部142に代えたもので、その他の構成は第1実施形態と同じである。
 環状骨格部142は、骨格上壁41と、骨格下壁42と、外鉛直壁43と、複数の補強リブ143と、を備えている。骨格上壁41、骨格下壁42、および外鉛直壁43で環状骨格部142の外周部38が断面U字状に形成される。外周部38の内部に複数の補強リブ143が間隔をおいて設けられている。よって、外周部38が複数の補強リブ143で補強されている。これにより、環状骨格部142は、外周部38の内部に複数の補強リブ143が設けられることにより、剛性の高い骨格部材に形成されている。
[0087]
(第4実施形態)
 図17に示すように、車体構造150は、第1実施形態のバッテリ搭載フレーム13をバッテリ搭載フレーム152に代えたもので、その他の構成は第1実施形態と同じである。
 ここで、第1実施形態のバッテリ搭載フレーム13は、車体取付部37に左右の凹部57,58(図6参照)を備えている。これに対して、第2実施形態のバッテリ搭載フレーム152は、第1実施形態の車体取付部37に代えて、車体取付部153を備えている。
 これにより、バッテリ搭載フレーム152は、車体取付部153と車体底部骨格フレーム12との間に空間154を形成する。
[0088]
 図18に示すように、バッテリ搭載フレーム152の車体取付部153と車体底部骨格フレーム12との間に空間154(図17参照)が形成されている。よって、前面衝突により発生する衝撃荷重F2でサブフレーム15の左右の後取付部77が車体後方に移動した際に、左右の後取付部77を空間154に進入させることができる。これにより、バッテリ搭載フレーム152のフロント骨格部(すなわち、ストッパ部)45に左右の後取付部77を当接させて衝撃荷重F2を伝達することができる。
[0089]
 また、サブフレーム15の左右の後取付部77を空間154に進入させることにより、バッテリ搭載フレーム152の車体取付部153の上側に沿って左右の後取付部77を移動させることができる。これにより、サブフレーム15の左右の後取付部77を車体底部骨格フレーム12に取り付ける締結ボルト86(図17参照)の脱落を車体取付部153で防止できる。
[0090]
 その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した変形例を適宜組み合わせてもよい。

符号の説明

[0091]
10,130,140,150 車体構造
12 車体底部骨格フレーム
13,132,152 バッテリ搭載フレーム
15 サブフレーム
17 ステアリング機構
21 左右のサイドシル(車体底部骨格フレームの各辺)
22 左右のアウトリガー(車体底部骨格フレームの各辺)
23 フロントクロスメンバ(車体底部骨格フレームの各辺)
24a 左右のリヤフレーム前部(車体底部骨格フレームの各辺)
25 リヤクロスメンバ(車体底部骨格フレームの各辺)
36,142 環状骨格部
37,153 車体取付部
38 外周部
41 骨格上壁(上壁)
42 骨格下壁(下壁)
43 外鉛直壁(鉛直壁)
45 ストッパ部
57,58 左右の凹部
66 左右の受け部材(受け部材)
71,72 第3メンバ部の後方部(第1メンバ部および第2メンバ部)
73 第3メンバ部(サブフレームの前部)
77 左右の後取付部(後取付部)
77a 取付面
110 変形容易部
112~114 第1~第3の折れ部(折れ部)
116 補強板
143 補強リブ
154 空間
G1 重心位置

請求の範囲

[請求項1]
 フロア外周に沿って形成された環状の車体底部骨格フレームと、
 前記車体底部骨格フレームに固定された環状のバッテリ搭載フレームと、
 前記バッテリ搭載フレームの車体前方に設けられたサブフレームと、を備え、
 前記サブフレームは、
 前記車体底部骨格フレームに固定される後取付部の車体前方に設けられた変形容易部を備え、
 前記バッテリ搭載フレームは、
 前記サブフレームの前記後取付部に対峙するストッパ部を備える、
ことを特徴とする車体構造。
[請求項2]
 前記サブフレームは、
 車体前方側にステアリング機構が配置され、前記ステアリング機構と前記サブフレームの前記後取付部との間に前記変形容易部が設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
[請求項3]
 前記サブフレームの前記変形容易部は、少なくとも3つの折れ部から構成される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車体構造。
[請求項4]
 前記サブフレームの前記後取付部において、前記折れ部のうち、最後尾の折れ部の車体後方の取付面に重ねられる補強板を備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の車体構造。
[請求項5]
 前記バッテリ搭載フレームは、
 外側に設けられて、前記車体底部骨格フレームに取り付けられる車体取付部と、
 前記車体取付部に設けられ、内側へ向けて凹状に形成された凹部と、を備え、
 前記凹部に前記サブフレームの前記後取付部が配置される、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の車体構造。
[請求項6]
 前記サブフレームの前記後取付部は、前記車体底部骨格フレームの重心位置より車体後方で固定される、
ことを特徴とする請求項1~5のいずれか1項に記載の車体構造。
[請求項7]
 前記車体底部骨格フレームは、平面視で八角形の環状に形成され、
 前記バッテリ搭載フレームは、
 平面視で八角形の環状骨格部を備え、前記車体底部骨格フレームの各辺に固定される、
ことを特徴とする請求項5に記載の車体構造。
[請求項8]
 前記バッテリ搭載フレームの前記環状骨格部は、
 少なくとも上壁と、下壁と、前記上壁および前記下壁を連結する鉛直壁と、により形成される外周部を有し、
 前記鉛直壁に前記車体取付部が一体に設けられる、
ことを特徴とする請求項7に記載の車体構造。
[請求項9]
 前記バッテリ搭載フレームの前記車体取付部は、前記車体底部骨格フレームとの間に空間が形成される、
ことを特徴とする請求項5または請求項8に記載の車体構造。
[請求項10]
 前記サブフレームは、
 前部の断面が後方部より大きく形成され、ナローオフセット衝突による衝撃荷重を受けるように、前記前部から車幅方向外側へ張り出された受け部材を備える、
ことを特徴とする請求項1~9のいずれか1項に記載の車体構造。

補正された請求の範囲(条約第19条)
[ 2020年1月6日 ( 06.01.2020 )  国際事務局受理 ]

[1]
[補正後] フロア外周に沿って形成された環状の車体底部骨格フレームと、
 前記車体底部骨格フレームに固定された環状のバッテリ搭載フレームと、
 前記バッテリ搭載フレームの車体前方に設けられたサブフレームと、
を備え、
 前記サブフレームは、
 前記車体底部骨格フレームに固定される後取付部の車体前方に設けられた変形容易部を備え、
 前記バッテリ搭載フレームは、
 前記サブフレームの前記後取付部に対峙するストッパ部を備え、
 前記バッテリ搭載フレームは、
 外側に設けられて、前記車体底部骨格フレームに取り付けられる車体取付部と、
 前記車体取付部に設けられ、内側へ向けて凹状に形成された凹部と、
を備え、
 前記凹部に前記サブフレームの前記後取付部が配置される、
ことを特徴とする車体構造。
[2]
 前記サブフレームは、
 車体前方側にステアリング機構が配置され、前記ステアリング機構と前記サブフレームの前記後取付部との間に前記変形容易部が設けられる、
ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
[3]
 前記サブフレームの前記変形容易部は、少なくとも3つの折れ部から構成される、
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の車体構造。
[4]
 前記サブフレームの前記後取付部において、前記折れ部のうち、最後尾の折れ部の車体後方の取付面に重ねられる補強板を備える、
ことを特徴とする請求項3に記載の車体構造。
[5]
[削除]
[6]
[補正後] 前記サブフレームの前記後取付部は、前記車体底部骨格フレームの重心位置より車体後方で固定される、
ことを特徴とする請求項1~4のいずれか1項に記載の車体構造。
[7]
[補正後] 前記車体底部骨格フレームは、平面視で八角形の環状に形成され、
 前記バッテリ搭載フレームは、
 平面視で八角形の環状骨格部を備え、前記車体底部骨格フレームの各辺に固定される、
ことを特徴とする請求項1に記載の車体構造。
[8]
[補正後] 前記バッテリ搭載フレームの前記環状骨格部は、
 少なくとも上壁と、下壁と、前記上壁および前記下壁を連結する鉛直壁と、により形成される外周部を有し、
 前記鉛直壁に前記車体取付部が一体に設けられる、
ことを特徴とする請求項7に記載の車体構造。
[9]
[補正後] 前記バッテリ搭載フレームの前記車体取付部は、前記車体底部骨格フレームとの間に空間が形成される、
ことを特徴とする請求項1または請求項8に記載の車体構造。
[10]
[補正後] 前記サブフレームは、
 前部の断面が後方部より大きく形成され、ナローオフセット衝突による衝撃荷重を受けるように、前記前部から車幅方向外側へ張り出された受け部材を備える、
ことを特徴とする請求項1~4及び請求項6~9のいずれか1項に記載の車体構造。

条約第19条(1)に基づく説明書
 請求項1に請求項5の内容を併合する。
 請求項5を削除する。
 請求項6,7,9,10の従属先を整理する。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13A]

[ 図 13B]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]