(57)【要約】左右のサイドシル（１１）およびバッテリ支持フレーム（１６）の下方に配置されたフロアパネル（１７）は上方に隆起して車体前後方向に延びるセンタートンネル（１７ａ）を備え、バッテリ支持フレーム（１６）の本体部（１６ａ）とフロアパネル（１７）とが連結ブラケット（３９，４１）を介して接続されるので、バッテリ支持フレーム（１６）をフロアパネル（１７）で補強して側面衝突の衝突荷重でバッテリ支持フレーム（１６）が弧状に撓んで折れ曲がるのを防止でき、しかもバッテリ支持フレーム（１６）を直線状に形成してもセンタートンネル（１７ａ）との干渉を回避することができるので、側面衝突の衝突荷重が入力したときにバッテリ支持フレーム（１６）を確実に座屈させて衝突エネルギーの吸収性能を高めることができる。
2012086297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延びる左右のサイドシル（１１）間を車幅方向に延びるバッテリ支持フレーム（１６）で接続し、前記左右のサイドシル（１１）間に配置したバッテリ（２０）を前記バッテリ支持フレーム（１６）に支持した自動車の車体構造において、
前記バッテリ支持フレーム（１６）は高強度鋼板の本体部（１６ａ）を備え、前記左右のサイドシル（１１）および前記バッテリ支持フレーム（１６）の下方に配置されたフロアパネル（１７）は上方に隆起して車体前後方向に延びるセンタートンネル（１７ａ）を備え、前記本体部（１６ａ）と前記フロアパネル（１７）とが連結ブラケット（３９，４１）を介して接続されることを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記左右のサイドシル（１１）の上壁および車幅方向内側壁に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記バッテリ支持フレーム（１６）を前記左右のサイドシル（１１）にボルト（３６）で締結するためのボルト孔（３３ｅ）は車幅方向に長い長孔であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
【請求項４】
前記本体部（１６ａ）の下面に前記センタートンネル（１７ａ）との干渉を回避するための切欠き（３５）を設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項５】
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記本体部（１６ａ）の車幅方向外側に連設されて前記左右のサイドシル（１１）に接続される左右の脆弱部（１６ｂ）を備え、前記左右の脆弱部（１６ｂ）は前記本体部（１６ａ）よりも脆弱な一般鋼板で構成されることを特徴とする、請求項１〜請求項４の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項６】
前記本体部（１６ａ）は第１、第２部材（３１，３２）を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成されるとともに、前記脆弱部（１６ｂ）は第３、第４部材（３３，３４）を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、前記本体部（１６ａ）および前記脆弱部（１６ｂ）の結合部では、前記第１、第２部材（３１，３２）の車幅方向外端の位置および前記第３、第４部材（３３，３４）の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されることを特徴とする、請求項５に記載の自動車の車体構造。
【請求項７】
前記バッテリ支持フレーム（１６）よりも後方あるいは前方おいて前記左右のサイドシル（１１）間を車幅方向に直線状に延びるクロスメンバ（１３）で接続し、前記左右のサイドシル（１１）、前記クロスメンバ（１３）および前記バッテリ支持フレーム（１６）で囲まれた空間に前記バッテリ（２０）を配置したことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項８】
前記バッテリ支持フレーム（１６）に該バッテリ支持フレーム（１６）よりも脆弱な支持ブラケット（４５）を設け、前記支持ブラケット（４５）に前記バッテリ（２０）を支持したことを特徴とする、請求項７に記載の自動車の車体構造。
【請求項９】
前記クロスメンバ（１３）は、前記左右のサイドシル（１１）に接続される両端部（１３ｂ）を除く中間部（１３ａ）がスチフナ（２７）により補強されることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の自動車の車体構造。
【請求項１０】
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記左右のサイドシル（１１）の上壁および車幅方向内側壁に接続されることを特徴とする、請求項７〜請求項９の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１１】
前記バッテリ支持フレーム（１６）を前記左右のサイドシル（１１）にボルト（３６）で締結するためのボルト孔（３３ｅ）は車幅方向に長い長孔であることを特徴とする、請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１２】
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記左右のサイドシル（１１）に接続される脆弱部（１６ｂ）が一般鋼板で構成され、前記左右の脆弱部（１６ｂ）に挟まれた本体部（１６ａ）がホットスタンプ成型された鋼板で構成されることを特徴とする、請求項７〜請求項１１の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１３】
前記本体部（１６ａ）の下面に前記センタートンネル（１７ａ）との干渉を回避するための切欠き（３５）を設けたことを特徴とする、請求項７〜請求項１２の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１４】
前記本体部（１６ａ）は前後に分割された第１、第２部材（３１，３２）を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成されるとともに、前記脆弱部（１６ｂ）は前後に分割された第３、第４部材（３３，３４）を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、前記本体部（１６ａ）および前記脆弱部（１６ｂ）の結合部では、前記第１、第２部材（３１，３２）の車幅方向外端の位置および前記第３、第４部材（３３，３４）の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の自動車の車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車体前後方向に延びる左右のサイドシル間を車幅方向に延びるクロスメンバで接続した自動車の車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車の左右のリヤフレームの前端間および前後方向中間部間を車幅方向に延びる前側のミドルフロアクロスメンバおよび車幅方向に延びる後側のリヤフロアクロスメンバで接続することで四角枠状に構成し、その内部にバッテリを搭載した電気自動車の車体構造が、下記特許文献１により公知である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】日本特開平５−２０１３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで上記従来のものは、ミドルフロアクロスメンバおよびリヤフロアクロスメンバがフロアパネルのセンタートンネルの後端よりも後方に配置されているが、バッテリの搭載位置に要請からバッテリ支持フレームを構成するクロスメンバをセンタートンネルの上方に配置する必要がある場合には、センタートンネルとの干渉を回避するためにバッテリ支持フレームを湾曲させる必要がある。しかしながらバッテリ支持フレームを湾曲させると、側面衝突の衝突荷重がサイドシルに入力されたときにバッテリ支持フレームが容易に折れ曲がってしまうため、バッテリ支持フレームを座屈させて衝突エネルギーを効果的に吸収することが難しくなる可能性がある。【０００５】
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、左右のサイドシル間を接続するバッテリ支持フレームがフロアパネルのセンタートンネルと干渉するのを回避しながら、側面衝突時にバッテリ支持フレームが充分なエネルギー吸収効果を発揮できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、車体前後方向に延びる左右のサイドシル間を車幅方向に延びるバッテリ支持フレームで接続し、前記左右のサイドシル間に配置したバッテリを前記バッテリ支持フレームに支持した自動車の車体構造において、前記バッテリ支持フレームは高強度鋼板の本体部を備え、前記左右のサイドシルおよび前記バッテリ支持フレームの下方に配置されたフロアパネルは上方に隆起して車体前後方向に延びるセンタートンネルを備え、前記本体部と前記フロアパネルとが連結ブラケットを介して接続されることを第１の特徴とする。【０００７】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記バッテリ支持フレームは、前記左右のサイドシルの上壁および車幅方向内側壁に接続されることを第２の特徴とする。【０００８】
また本発明は、第１または第２の特徴の構成に加えて、前記バッテリ支持フレームを前記左右のサイドシルにボルトで締結するためのボルト孔は車幅方向に長い長孔であることを第３の特徴とする。【０００９】
また本発明は、第１〜第３の特徴の何れか１つの構成に加えて、前記本体部の下面に前記センタートンネルとの干渉を回避するための切欠きを設けたことを第４の特徴とする。      【００１０】
また本発明は、第１〜第４の特徴の何れか１つの構成に加えて、前記バッテリ支持フレームは、前記本体部の車幅方向外側に連設されて前記左右のサイドシルに接続される左右の脆弱部を備え、前記左右の脆弱部は前記本体部よりも脆弱な一般鋼板で構成されることを第５の特徴とする。【００１１】
また本発明は、第５の特徴の構成に加えて、前記本体部は第１、第２部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成されるとともに、前記脆弱部は第３、第４部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、前記本体部および前記脆弱部の結合部では、前記第１、第２部材の車幅方向外端の位置および前記第３、第４部材の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されることを第６の特徴とする。【００１２】
また本発明は、第１の特徴の構成に加えて、前記バッテリ支持フレームよりも後方あるいは前方おいて前記左右のサイドシル間を車幅方向に直線状に延びるクロスメンバで接続し、前記左右のサイドシル、前記クロスメンバおよび前記バッテリ支持フレームで囲まれた空間にバッテリを配置したことを第７の特徴とする。【００１３】
また本発明は、第７の特徴の構成に加えて、前記バッテリ支持フレームに該バッテリ支持フレームよりも脆弱な支持ブラケットを設け、前記支持ブラケットに前記バッテリを支持したことを第８の特徴とする。【００１４】
また本発明は、第７または第８の特徴の構成に加えて、前記クロスメンバは、前記左右のサイドシルに接続される両端部を除く中間部がスチフナにより補強されることを第９の特徴とする。【００１５】
また本発明は、第７〜第９の特徴の何れか１つの構成に加えて、前記バッテリ支持フレームは、前記左右のサイドシルの上壁および車幅方向内側壁に接続されることを第１０の特徴とする。【００１６】
また本発明は、第７〜第１０の特徴の何れか１つの構成に加えて、前記バッテリ支持フレームを前記左右のサイドシルにボルトで締結するためのボルト孔は車幅方向に長い長孔であることを第１１の特徴とする。【００１７】
また本発明は、第７〜第１１の特徴の何れか１つの構成に加えて、前記バッテリ支持フレームは、前記左右のサイドシルに接続される脆弱部が一般鋼板で構成され、前記左右の脆弱部に挟まれた本体部がホットスタンプ成型された鋼板で構成されることを第１２の特徴とする。【００１８】
また本発明は、第７〜第１２の特徴の何れか１つの構成に加えて、前記本体部の下面に前記センタートンネルとの干渉を回避するための切欠きを設けたことを第１３の特徴とする。【００１９】
また本発明は、第１２または第１３の特徴の構成に加えて、前記本体部は前後に分割された第１、第２部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成されるとともに、前記脆弱部は前後に分割された第３、第４部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、前記本体部および前記脆弱部の結合部では、前記第１、第２部材の車幅方向外端の位置および前記第３、第４部材の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されることを第１４の特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の第１の特徴によれば、車体前後方向に延びる左右のサイドシルに車幅方向に延びるバッテリ支持フレームの両端が接続され、左右のサイドシル間に配置したバッテリがバッテリ支持フレームに支持される。バッテリ支持フレームは高強度鋼板の本体部を備えるため、側面衝突の衝突荷重をバッテリ支持フレームで支持してバッテリを保護することができる。また左右のサイドシルおよびバッテリ支持フレームの下方に配置されたフロアパネルは上方に隆起して車体前後方向に延びるセンタートンネルを備え、本体部とフロアパネルとが連結ブラケットを介して接続されるので、バッテリ支持フレームをフロアパネルで補強して側面衝突の衝突荷重でバッテリ支持フレームが弧状に撓んで折れ曲がるのを防止でき、しかもバッテリ支持フレームを直線状に形成してもセンタートンネルとの干渉を回避することができるので、側面衝突の衝突荷重が入力したときにバッテリ支持フレームを確実に座屈させて衝突エネルギーの吸収性能を高めることができる。【００２１】
また本発明の第２の特徴によれば、バッテリ支持フレームを左右のサイドシルの上壁および車幅方向内側壁に接続したので、バッテリ支持フレームおよびサイドシルの接続部の強度を高めることで、側面衝突時にバッテリ支持フレームが左右のサイドシルに対して折れ曲がるのを防止し、衝突荷重をバッテリ支持フレームに効果的に伝達してエネルギー吸収量を増加させることができる。【００２２】
また本発明の第３の特徴によれば、バッテリ支持フレームを左右のサイドシルにボルトで締結するためのボルト孔を車幅方向に長い長孔としたので、バッテリ支持フレームの寸法誤差を長孔で吸収することができる。【００２３】
また本発明の第４の特徴によれば、バッテリ支持フレームの本体部の下面にフロアパネルのセンタートンネルとの干渉を回避するための切欠きを設けたので、バッテリ支持フレームを直線状に配置して強度を確保しながら、バッテリ支持フレームがセンタートンネルと干渉するのを容易に回避することができる。【００２４】
また本発明の第５の特徴によれば、バッテリ支持フレームは、左右のサイドシルに接続される脆弱部が一般鋼板で構成され、左右の脆弱部に挟まれた本体部が高強度鋼板で構成されるので、脆弱部の強度を本体部の強度よりも小さくすることができる。これにより側面衝突時に本体部を保護しながら脆弱部を座屈させて衝突エネルギーを吸収することで、バッテリを効果的に保護することができる。【００２５】
また本発明の第６の特徴によれば、バッテリ支持フレームの本体部は第１、第２部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、バッテリ支持フレームの脆弱部は第３、第４部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成される。本体部および脆弱部の結合部では、第１、第２部材の車幅方向外端の位置および第３、第４部材の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されるので、重合枚数が４枚以上になって溶接が困難になるのを回避しながら、前記結合部で第１〜第４部材を強固に溶接することができる。【００２６】
また本発明の第７の特徴によれば、バッテリ支持フレームよりも後方あるいは前方おいて左右のサイドシル間を車幅方向に直線状に延びるクロスメンバで接続し、左右のサイドシル、クロスメンバおよびバッテリ支持フレームで囲まれた四角枠状の空間にバッテリを配置したので、側面衝突の衝突荷重をクロスメンバおよびバッテリ支持フレームの協働で吸収してバッテリを効果的に保護することができる。しかもサイドシルとバッテリとの間に他の強度部材が配置されないため、バッテリを配置する空間を最大限に確保してバッテリの搭載量を増加させることができる。【００２７】
また本発明の第８の特徴によれば、バッテリ支持フレームに該バッテリ支持フレームよりも脆弱な支持ブラケットを設け、支持ブラケットにバッテリを支持したので、側面衝突の衝突荷重がバッテリに及んだ場合であっても、脆弱な支持ブラケットの変形によってバッテリの移動を許容することで、バッテリの損傷を一層効果的に回避することができる。【００２８】
また本発明の第９の特徴によれば、クロスメンバは左右のサイドシルに接続される両端部を除く中間部がスチフナにより補強されるので、側面衝突による衝突荷重を本体部に対して脆弱な両端部の座屈により吸収しながら、中間部の変形を防止してバッテリの保護を図ることができる。【００２９】
また本発明の第１０の特徴によれば、バッテリ支持フレームを左右のサイドシルの上壁および車幅方向内側壁に接続したので、バッテリ支持フレームおよびサイドシルの接続部の強度を高めることで、側面衝突時にバッテリ支持フレームが左右のサイドシルに対して折れ曲がるのを防止し、衝突荷重をバッテリ支持フレームに効果的に伝達してエネルギー吸収量を増加させることができる。【００３０】
また本発明の第１１の特徴によれば、バッテリ支持フレームを左右のサイドシルにボルトで締結するためのボルト孔を車幅方向に長い長孔としたので、バッテリ支持フレームの長手方向の寸法誤差を長孔で吸収することができる。【００３１】
また本発明の第１２の特徴によれば、バッテリ支持フレームは、左右のサイドシルに接続される脆弱部が一般鋼板で構成され、左右の脆弱部に挟まれた本体部がホットスタンプ成型された鋼板で構成されるので、脆弱部の強度を本体部の強度よりも小さくすることができる。これにより側面衝突時に本体部を保護しながら脆弱部を座屈させて衝突エネルギーを吸収することで、バッテリを効果的に保護することができる。【００３２】
また本発明の第１３の特徴によれば、バッテリ支持フレームの本体部の下面にフロアパネルのセンタートンネルとの干渉を回避するための切欠きを設けたので、バッテリ支持フレームを直線状に配置して強度を確保しながら、バッテリ支持フレームがセンタートンネルと干渉するのを容易に回避することができる。【００３３】
また本発明の第１４の特徴によれば、バッテリ支持フレームの本体部は前後に分割された第１、第２部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、バッテリ支持フレームの脆弱部は前後に分割された第３、第４部材を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成される。本体部および脆弱部の結合部では、第１、第２部材の車幅方向外端の位置および第３、第４部材の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されるので、重合枚数が４枚以上になって溶接が困難になるのを回避しながら、前記結合部で第１〜第４部材を強固に溶接することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】図１は自動車の車体後部の平面図である。（第１の実施の形態）
【図２】図２は図１からバッテリユニットを取り除いた状態を示す図である。（第１の実施の形態）
【図３】図３は図２の３方向矢視図である。（第１の実施の形態）
【図４】図４はバッテリ支持フレームの斜視図（分解図）である。（第１の実施の形態）
【図５】図５は図３の５Ａ方向および５Ｂ方向矢視図である。（第１の実施の形態）
【図６】図６は図４の６方向矢視図（分解図）である。（第１の実施の形態）
【図７】図７は図１の７−７線断面図である。（第１の実施の形態）
【図８】図８は図１の８−８線断面図である。（第１の実施の形態）
【図９】図９は自動車の側面衝突時の作用説明図である。（第１の実施の形態）
【符号の説明】
【００３５】
１１        サイドシル
１３        クロスメンバ
１３ａ      中間部
１３ｂ      両端部
１６        バッテリ支持フレーム
１６ａ      本体部
１６ｂ      脆弱部
１７        フロアパネル
１７ａ      センタートンネル
２０        バッテリ
２７        スチフナ
３１        第１部材
３２        第２部材
３３        第３部材
３３ｅ      ボルト孔
３４        第４部材
３５        切欠き
３６        ボルト
３９        連結ブラケット
４１        連結ブラケット
４５        支持ブラケット
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図１〜図９に基づいて本発明の実施の形態を説明する。
【第１の実施の形態】
【００３７】
図１〜図３は走行用の駆動源としてエンジンおよびモータ・ジェネレータを備えるハイブリッド自動車の車体後部（リヤシートが装着される部分）の骨格を示すもので、車体前後方向に延びる左右のサイドシル１１，１１の後端から、左右のリヤフレーム１２，１２が車体後方に延出する。左右のサイドシル１１，１１の後端間は車幅方向に直線状に延びるクロスメンバ１３で接続され、クロスメンバ１３の前方に車室１４が区画され、クロスメンバ１３の後方に荷室１５が区画される。クロスメンバ１３の前方において、車幅方向に直線状に延びるバッテリ支持フレーム１６の両端が左右のサイドシル１１，１１に接続される。左右のサイドシル１１，１１はフロアパネル１７で接続されており、フロアパネル１７の車幅方向中央には車体前後方向に延びるセンタートンネル１７ａが上方に隆起する。そして左右のサイドシル１１，１１、クロスメンバ１３、バッテリ支持フレーム１６およびフロアパネル１７によって囲まれた空間に、モータ・ジェネレータに給電するためのバッテリユニット１８が搭載される。
【００３８】
バッテリユニット１８は上面が開放した容器状のトレー１９を備えており、そのトレー１９の内部に複数のバッテリセルの集合体よりなるバッテリ２０と、バッテリ２０によるモータ・ジェネレータの駆動あるいはモータ・ジェネレータの回生制動によるバッテリ２０の充電を制御する制御装置２１と、バッテリ２０および制御装置２１を冷却する冷却ファン２２とが収納される。冷却ファン２２により冷却空気吸入口２３から吸入された冷却空気は、バッテリ２０を冷却した後に制御装置２１を冷却し、温度上昇した冷却空気は冷却ファン２２を通過して冷却空気排出口２４から排出される。
【００３９】
図３および図８に示すように、クロスメンバ１３はＬ字状断面を有する第１、第２部材２５，２６を溶接して閉断面に構成されており、その車幅方向の中間部１３ａの内面に断面逆Ｕ字状のスチフナ２７が重ね合わされて補強されている。クロスメンバ１３の車幅方向の両端部１３ｂ，１３ｂ、即ちスチフナ２７によって補強されていない部分は、その強度が中間部１３ａの強度よりも低くなる。
【００４０】
次に、図３〜図７に基づいてバッテリ支持フレーム１６の構造を説明する。
【００４１】
バッテリ支持フレーム１６は、車幅方向中央に位置する第１、第２部材３１，３２と、車幅方向一端に位置する第３、第４部材３３，３４と、車幅方向他端に位置する第３、第４部材３３，３４とで構成される。バッテリ支持フレーム１６の後面および上面を構成する第１部材３１は鋼板をホットスタンプ成型した高強度の部材であって、その前縁に上下方向に延びる溶接フランジ３１ａを備えるとともに、その下縁に上下方向に延びる溶接フランジ３１ｂを備える。バッテリ支持フレーム１６の前面および下面を構成する第２部材３２は鋼板をホットスタンプ成型した高強度の部材であって、その上縁に上下方向に延びる溶接フランジ３２ａを備えるとともに、その後縁に上下方向に延びる溶接フランジ３２ｂを備える。そして第１部材３１の溶接フランジ３１ａ，３１ｂを、第２部材部材３２の溶接フランジ３２ａ，３２ｂにそれぞれ溶接することで、上下方向に長い閉断面に構成される。
【００４２】
バッテリ支持フレーム１６の両端部において第１部材３１の後面および上面に重ね合わされる第３部材３３は、比較的に強度の低い一般鋼板で構成されており、第１部材３１の溶接フランジ３１ａ，３１ｂに連なる溶接フランジ３３ａ，３３ｂを備える。またバッテリ支持フレーム１６の両端部において第２部材３２の前面および下面に重ね合わされる第４部材３４は、比較的に強度の低い一般鋼板で構成されており、第２部材３２の溶接フランジ３２ａ，３２ｂに連なる溶接フランジ３４ａ，３４ｂを備える。
【００４３】
第３部材３３の上面には、サイドシル１１の上面に接続される上部取付フランジ３３ｃが形成されるとともに、第３部材３３の後面には、サイドシル１１の車幅方向内側の側面に接続される後部取付フランジ３３ｄが形成される。また第４部材３４の前面には、サイドシル１１の車幅方向内側の側面に接続される前部取付フランジ３４ｃが形成される。
【００４４】
図６に最も良く示されるように、第１、第２部材３１，３２の車幅方向外端の位置と、第３、第４部材３３，３４の車幅方向内端の位置とは相互にずれている。従って、第２部材３２および第４部材３４は２枚重ねで溶接され、第１部材３１および第３部材３３は２枚重ねで溶接され、第１部材３１、第３部材３３および第４部材３４は一部（第１部材３１を挟む部分が３枚重ねで溶接される。鋼板の溶接は３枚重ねが限度であるが、上述したように第１〜第４部材３１〜３４の端部の位置を相互にずらして溶接することで、４枚重ねの溶接を回避しながら第１〜第４部材３１〜３４を強固に溶接することができる。
【００４５】
バッテリ支持フレーム１６の第１、第２部材３１，３２は比較的に剛性が高い本体部１６ａを構成し、バッテリ支持フレーム１６の第３、第４部材３３，３４は比較的に剛性が低い脆弱部１６ｂを構成する。
【００４６】
第１、第２部材３１，３２の下縁には、上向きに凹む切欠き３５が形成される。この切欠き３５によって、バッテリ支持フレーム１６を直線状に形成しながら、バッテリ支持フレーム１６がフロアパネル１７のセンタートンネル１７ａと干渉するのを回避することができる。
【００４７】
第３部材３３の上部取付フランジ３３ｃおよび後部取付フランジ３３ｄにはそれぞれボルト孔３３ｅ，３３ｆが形成され、第４部材３４の前部取付フランジ３４ｃにはボルト孔３４ｄが形成される。第３部材３３の上部取付フランジ３３ｃのボルト孔３３ｅだけは、車幅方向に長い長孔とされる（図６参照）。そして第３部材３３の上部取付フランジ３３ｃのボルト孔３３ｅを貫通するボルト３６をサイドシル１１の上面に締結し、第３部材３３の後部取付フランジ３３ｄのボルト孔３３ｆを貫通するボルト３７と、第４部材３４の前部取付フランジ３４ｃのボルト孔３４ｄを貫通するボルト３８とをサイドシル１１の車幅方向内側面に締結することで、バッテリ支持フレーム１６の両端部が左右のサイドシル１１，１１に結合される。このとき、第３部材３３の上部取付フランジ３３ｃのボルト孔３３ｅが車幅方向に長い長孔で構成されているため、バッテリ支持フレーム１６の長手方向の寸法誤差を吸収してサイドシル１１，１１に対する組付作業を容易化することができる。
【００４８】
第２部材３２の後面の左右方向に離間した位置には、Ｌ字状をなす左右一対の連結ブラケット３９，３９が設けられており、これらの連結ブラケット３９，３９はボルト４０，４０でフロアパネル１７の上面に締結される。またバッテリ支持フレーム１６の下面の切欠き３５には１個の連結ブラケット４１が設けられており、この連結ブラケット４１はボルト４２でフロアパネル１７のセンタートンネル１７ａの上面に締結される。
【００４９】
このように、バッテリ支持フレーム１６を連結ブラケット３９，３９，４１を介してフロアパネル１７から浮き上がった状態で支持するので、フロアパネル１７からセンタートンネル１７ａが隆起していても、前記切欠き３５の効果と相まって、センタートンネル１７ａと干渉することなくバッテリ支持フレーム１６を直線状に形成することができる。
【００５０】
バッテリ支持フレーム１６の後面に４個の小ブラケット４３…が設けられており、これらの小ブラケット４３…にトレー１９の前縁が４本のボルト４４…（図１参照）で固定される。またトレー１９の後部は、５本のボルト５２…でクロスメンバ１３の前面に固定される（図１および図８参照）。
【００５１】
バッテリ支持フレーム１６の後面に前記４個の小ブラケット４３…と一体に形成された４個の支持ブラケット４５…が固定される。支持ブラケット４５…の強度は、ホットスタンプ成型されたバッテリ支持フレーム１６の第１、第２部材３１，３２の強度よりも低く設定されている。バッテリ２０は板状の吊下部材４６の下面に固定されており、吊下部材４６の前部が２本のボルト４７，４７で車体左側の２個の支持ブラケット４５，４５に締結され、吊下部材４６の後部が２本のボルト４８，４８でクロスメンバ１３の上面に締結される。
【００５２】
また制御装置２１および冷却ファン２２は一体化されており、２枚の板状の吊下部材４９，４９の下面に固定される。そして２枚の吊下部材４９，４９の前部が２本のボルト５０，５０で車体右側の２個の支持ブラケット４５，４５に締結され、２枚の吊下部材４９，４９の後部が２本のボルト５１，５１でクロスメンバ１３の上面に締結される。
【００５３】
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。
【００５４】
車体前後方向に延びる左右のサイドシル１１，１１と、車体後方側で車幅方向に直線状に延びるクロスメンバ１３と、車体前方側で車幅方向に直線状に延びるバッテリ支持フレーム１６とで四角枠状に形成した空間にバッテリユニット１８を配置したので、側面衝突の衝突荷重をクロスメンバ１３およびバッテリ支持フレーム１６の協働で吸収してバッテリユニット１８を効果的に保護することができ、しかもサイドシル１１，１１とバッテリユニット１８との間に他の強度部材が配置されないため、バッテリユニット１８を配置する空間を最大限に確保してバッテリ２０の搭載量を増加させることができる。
【００５５】
またバッテリ支持フレーム１６をフロアパネル１７の上面に連結ブラケット３９，３９，４１を介して接続したので、バッテリ支持フレーム１６をフロアパネル１７で補強できるだけでなく、センタートンネル１７ａを有するためにフロアパネル１７が平坦でない場合でもバッテリ支持フレーム１６を直線状に形成することができ、側面衝突の衝突荷重によるバッテリ支持フレーム１６の折れ曲がりを防止することで、同じく直線状に形成されたクロスメンバ１３と共にバッテリ支持フレーム１６を確実に座屈させて側面衝突時のエネルギー吸収性能を高めることができる。
【００５６】
またバッテリ２０をバッテリ支持フレーム１６に直接支持せず、バッテリ支持フレーム１６に設けた脆弱な支持ブラケット４５，４５を介してバッテリ２０を支持したので、側面衝突の衝突荷重がバッテリ２０に及んだ場合であっても、脆弱な支持ブラケット４５，４５の変形あるいは破断によってバッテリ２０の移動を許容することで、バッテリ２０の損傷を一層効果的に回避することができる。
【００５７】
また図９に示すように車両が側面衝突したとき、クロスメンバ１３およびバッテリ支持フレーム１６には車幅方向の衝突荷重が入力する。このとき、クロスメンバ１３は左右のサイドシル１１，１１に接続される両端部１３ｂ，１３ｂを除く中間部１３ａがスチフナ２７により補強されるので、側面衝突による衝突荷重を脆弱な両端部１３ｂ，１３ｂの座屈により吸収しながら、中間部１３ａの変形を防止してバッテリ２０の保護を図ることができる。
【００５８】
同様に、バッテリ支持フレーム１６は、左右のサイドシル１１，１１に接続される脆弱部１６ｂ，１６ｂが一般鋼板で構成され、左右の脆弱部１６ｂ，１６ｂに挟まれた本体部１６ａがホットスタンプ成型された鋼板で構成されるので、脆弱部１６ｂ，１６ｂの強度を本体部１６ａの強度よりも小さくすることができる。これにより側面衝突時に本体部１６ａを保護しながら脆弱部１６ｂ，１６ｂを座屈させて衝突エネルギーを吸収するとともに、バッテリ支持フレーム１６の変形がバッテリ２０に及ばないようにしてバッテリ２０を効果的に保護することができる。
【００５９】
このとき、バッテリ支持フレーム１６を左右のサイドシル１１，１１の上壁および車幅方向内側壁に接続したので、バッテリ支持フレーム１６およびサイドシル１１，１１の接続部の強度を高めることで、側面衝突時にバッテリ支持フレーム１６が左右のサイドシル１１，１１に対して折れ曲がるのを防止し、衝突エネルギーをバッテリ支持フレーム１６に効果的に伝達してエネルギー吸収量を増加させることができる。
【００６０】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。
【００６１】
例えば、実施の形態では第１部材３１がバッテリ支持フレーム１６の後面および上面を構成し、第２部材３２がバッテリ支持フレーム１６の前面および下面を構成するが、バッテリ支持フレーム１６をどのような形状の部材の組合せで構成するかは任意である。
【００６２】
また実施の形態ではバッテリ支持フレーム１６がクロスメンバ１３よりも車体前方側に配置されているが、それを車体後方側に配置しても良い。
【００６３】
また実施の形態では第１部材３１および第２部材３２はホットスタンプ成形した高強度の部材であるが、ホットスタンプ成形したものだけに限定されるわけではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年3月7日(2012.3.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車体前後方向に延びる左右のサイドシル（１１）間を車幅方向に延びるバッテリ支持フレーム（１６）で接続し、前記左右のサイドシル（１１）間に配置したバッテリ（２０）を前記バッテリ支持フレーム（１６）に支持した自動車の車体構造において、
前記バッテリ支持フレーム（１６）は高強度鋼板の本体部（１６ａ）を備え、前記左右のサイドシル（１１）および前記バッテリ支持フレーム（１６）の下方に配置されたフロアパネル（１７）は上方に隆起して車体前後方向に延びるセンタートンネル（１７ａ）を備え、前記本体部（１６ａ）と前記フロアパネル（１７）とが連結ブラケット（３９，４１）を介して接続され、
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記本体部（１６ａ）の車幅方向外側に連設されて前記左右のサイドシル（１１）に接続される左右の脆弱部（１６ｂ）を備え、前記左右の脆弱部（１６ｂ）は前記本体部（１６ａ）よりも脆弱な一般鋼板で構成され、
前記本体部（１６ａ）は第１、第２部材（３１，３２）を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成されるとともに、前記脆弱部（１６ｂ）は第３、第４部材（３３，３４）を２枚重ねで溶接して中空閉断面に構成され、前記本体部（１６ａ）および前記脆弱部（１６ｂ）の結合部では、前記第１、第２部材（３１，３２）の車幅方向外端の位置および前記第３、第４部材（３３，３４）の車幅方向内端の位置を相互に車幅方向にずらすことで、その重合枚数を３枚以下にして溶接されることを特徴とする自動車の車体構造。
【請求項２】
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記左右のサイドシル（１１）の上壁および車幅方向内側壁に接続されることを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項３】
前記バッテリ支持フレーム（１６）を前記左右のサイドシル（１１）にボルト（３６）で締結するためのボルト孔（３３ｅ）は車幅方向に長い長孔であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の自動車の車体構造。
【請求項４】
前記本体部（１６ａ）の下面に前記センタートンネル（１７ａ）との干渉を回避するための切欠き（３５）を設けたことを特徴とする、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項５】
（削除）
【請求項６】
（削除）
【請求項７】
前記バッテリ支持フレーム（１６）よりも後方あるいは前方おいて前記左右のサイドシル（１１）間を車幅方向に直線状に延びるクロスメンバ（１３）で接続し、前記左右のサイドシル（１１）、前記クロスメンバ（１３）および前記バッテリ支持フレーム（１６）で囲まれた空間に前記バッテリ（２０）を配置したことを特徴とする、請求項１に記載の自動車の車体構造。
【請求項８】
前記バッテリ支持フレーム（１６）に該バッテリ支持フレーム（１６）よりも脆弱な支持ブラケット（４５）を設け、前記支持ブラケット（４５）に前記バッテリ（２０）を支持したことを特徴とする、請求項７に記載の自動車の車体構造。
【請求項９】
前記クロスメンバ（１３）は、前記左右のサイドシル（１１）に接続される両端部（１３ｂ）を除く中間部（１３ａ）がスチフナ（２７）により補強されることを特徴とする、請求項７または請求項８に記載の自動車の車体構造。
【請求項１０】
前記バッテリ支持フレーム（１６）は、前記左右のサイドシル（１１）の上壁および車幅方向内側壁に接続されることを特徴とする、請求項７〜請求項９の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１１】
前記バッテリ支持フレーム（１６）を前記左右のサイドシル（１１）にボルト（３６）で締結するためのボルト孔（３３ｅ）は車幅方向に長い長孔であることを特徴とする、請求項７〜請求項１０の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１２】
前記本体部（１６ａ）は、ホットスタンプ成型された鋼板で構成されることを特徴とする、請求項７〜請求項１１の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１３】
前記本体部（１６ａ）の下面に前記センタートンネル（１７ａ）との干渉を回避するための切欠き（３５）を設けたことを特徴とする、請求項７〜請求項１２の何れか１項に記載の自動車の車体構造。
【請求項１４】
前記第１、第２部材（３１，３２）は前後に分割され、前記第３、第４部材（３３，３４）は前後に分割されることを特徴とする、請求項１２または請求項１３に記載の自動車の車体構造。
【国際調査報告】
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2012086297.tif 000013
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