JP2017222332A - 車両フロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車体ねじり剛性をより向上させることができる車両フロア構造を得る。
【解決手段】車両フロア構造１０は、車両下方側に設けられると共に、内部にバッテリパック６４が収められるバッテリモジュール１４の一部を構成しかつ車両下方側へ開口された略箱状に形成されたカバー部材３２と、バッテリモジュール１４の他の一部を構成しかつカバー部材３２の下端部４８に取付けられると共に、前端部５４がフロントサスペンションメンバ３０に締結され、後端部６０がリヤサスペンションメンバ２６に締結され、車幅方向の端部５８がそれぞれ左右一対のロッカ１６に締結されたトレイ部材３４と、を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両フロア構造に関する。

下記特許文献１には、電動車両のバッテリ搭載構造が開示されている。この車両には、車室の車両下方側にバッテリユニットが設けられている。バッテリユニットは、車幅方向の端部がそれぞれ車体部材に結合されていると共に、車両前方側の端部がフロントサスペンションメンバに固定されている。これにより、バッテリユニットを利用して車体ねじり剛性が向上される。

特開２０１２−９１６３５号公報

ところで、近年では、電動車両の航続距離を伸ばすことが求められており、これに対応するため、バッテリユニットが大型化する傾向がある。大型化したバッテリユニットを車両に搭載するために、車両のホイールベースを長くしてバッテリユニットを前輪と後輪との間に配置することが考えられるが、車両フロアの車両前後方向の長さが長くなることから、車体ねじり剛性が低下する可能性がある。上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記問題を考慮し、車体ねじり剛性をより向上させることができる車両フロア構造を得ることを目的とする。

請求項１記載の発明に係る車両フロア構造は、車両下方側に設けられると共に、内部に搭載物が収められる搭載物モジュールの一部を構成しかつ車両下方側へ開口された略箱状に形成されたカバー部材と、前記搭載物モジュールの他の一部を構成しかつ前記カバー部材の下端部に取付けられると共に、車両前端部がフロントサスペンションメンバに締結され、車両後端部がリヤサスペンションメンバに締結され、車幅方向両端部がそれぞれ左右一対のロッカに締結されたトレイ部材と、を有している。

請求項１記載の発明によれば、車両下方側には、搭載物モジュールの一部を構成するカバー部材が設けられている。カバー部材の車両下側には、搭載物モジュールの他の一部を構成するトレイ部材が取り付けられている。そして、トレイ部材は、車両前端部がフロントサスペンションメンバに、車両後端部がリヤサスペンションメンバに、車幅方向両端部がロッカにそれぞれ結合されている。つまり、内部に搭載物が収められた搭載物モジュールがフロントサスペンションメンバとリヤサスペンションメンバとロッカとをそれぞれ連結する構成とされている。したがって、車両フロアの広い範囲が補強されるため、車両のフロアに入力されるねじれ応力に対する抗力をより向上させることができる。

請求項１記載の本発明に係る車両フロア構造は、車体ねじり剛性をより向上させることができるという優れた効果を有する。

第１実施形態に係る車両フロア構造を有する車両のフロア部を車両前方側から見た状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る車両フロア構造を有する車両のフロア部を示す車両平面図である。 第２実施形態に係る車両フロア構造を有する車両のフロア部を示す車両平面図である。

（第１実施形態）
以下、図１、２を用いて、本発明に係る車両フロア構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において示される矢印ＦＲは車両前後方向前側、矢印ＯＵＴは車幅方向外側、矢印ＵＰは車両上下方向上側をそれぞれ示す。

図１に示されるように、車両フロア構造１０が適用された車両１２は、後述するバッテリモジュール１４から電力の供給を受けて駆動する図示しない電動機（モータ）により走行する電気自動車であり、図示しないフロアパネルを備えている。フロアパネルに対して車幅方向外側の両サイドには、ロッカ１６（「サイドシル」ともいう。）が車両前後方向を長手方向として左右一対に配置されている。ロッカ１６は、ロッカインナパネル１８とロッカアウタパネル２０とを備えて閉断面構造を成しており、ロッカインナパネル１８の側壁部１８Ａの上部にフロアパネルの端末部がスポット溶接により結合されている。

なお、ロッカ１６は、サイドドア（図示省略）によって開閉されるドア開口部の下縁部を構成している。また、前記ドア開口部の車両前方側及び車両後方側には閉断面構造のピラー（図示省略）が略車両上下方向に沿って立設されている。

左右一対のロッカ１６の後端部には、リヤサイドメンバ２２がそれぞれ結合されている。リヤサイドメンバ２２は、左右のリヤタイヤ２３の間に位置するリヤサイドメンバ前部２２Ａと、当該リヤサイドメンバ前部２２Ａの後端部から車両後方側へ延びるリヤサイドメンバ後部２２Ｂとを有している。リヤサイドメンバ前部２２Ａは、リヤタイヤ２３を内部に収める図示しないリヤホイルハウスに結合されている。

リヤサイドメンバ後部２２Ｂは、車両後部の床面を構成する図示しないリヤフロアパネルの車幅方向両側部に対して車両上方側に配置されかつリヤフロアパネルの上面に結合されている。

リヤサイドメンバ２２の車両下方側かつ左右一対のリヤタイヤ２３の間には、リヤサスペンションメンバ２６が配置されている。リヤサスペンションメンバ２６は、左右のリヤタイヤ２３を懸架するサスペンション、サスペンションアーム及びスタビライザ（何れも図示省略）等が取り付けられている。

左右一対のフロントタイヤ２８の間には、フロントサスペンションメンバ３０が配置されている。フロントサスペンションメンバ３０は、左右のフロントタイヤ２８を懸架するサスペンション、サスペンションアーム及びスタビライザ（何れも図示省略）等が取り付けられている。

ロッカ１６の車幅方向内側には、搭載物モジュールとしてのバッテリモジュール１４が配置されている。このバッテリモジュール１４は、一例として金属製のカバー部材３２とトレイ部材３４とを含んで構成されている。カバー部材３２は、車両下方側へ向けて開口された略箱状に形成されている。また、カバー部材３２は、車両前後方向に沿って延設された前後延設部３６と、前後延設部３６の後端部に配置され車幅方向に沿って延設された車幅延設部３８と、で車両平面視において略Ｔ字状に一体に形成されている。なお、一例として、左右それぞれのロッカ１６と前後延設部３６との間には、フロントシート（図示省略）がそれぞれ配置される構成とされている。また、車幅延設部３８の車両上方側には、リヤシート（図示省略）が配置される構成とされている。

カバー部材３２の車幅延設部３８には、左右一対の車幅側壁部４０に締結座４２がそれぞれ形成されている。この締結座４２は、下側面がリヤサイドメンバ２２の上側面４４に当接されており、締結座４２は、締結具４６によってリヤサイドメンバ２２に締結されている。

トレイ部材３４は、カバー部材３２の下端部４８に取り付けられている。トレイ部材３４は、略板状に形成されており、車両前後方向略中央部及び後部に配置される本体部５０と、本体部５０の前端における車幅方向中央部から車両前方側へと延設された延設部５２と、を含んで構成されている。図２に示されるように、トレイ部材３４の延設部５２は、前端部５４がフロントサスペンションメンバ３０の後端部５６に複数の締結具４６によって締結されている。

トレイ部材３４の本体部５０は、車幅方向の端部５８がロッカ１６の下側面及びリヤサイドメンバ２２の下側面に複数の締結具４６によってそれぞれ締結されている。また、本体部５０は、後端部６０がリヤサスペンションメンバ２６の前端部６２に複数の締結具４６によって締結されている。

カバー部材３２の内部には、搭載物としての複数のバッテリパック６４が設けられている。バッテリパック６４は、図示しない締結具等によってカバー部材３２及びトレイ部材３４の少なくとも一方に固定されている。そして、バッテリパック６４は、一例として車両平面視において略矩形状に形成されていると共に、前後延設部３６内において車両前後方向を長手方向として複数配置されている。また、車幅延設部３８内において、バッテリパック６４は車幅延設部３８内の車幅方向略中央に車両前後方向を長手方向として複数配置されていると共に、車幅延設部３８内の車幅方向外側にそれぞれ車幅方向を長手方向としたバッテリパック６４が複数配置されている。

（第１実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

本実施形態では、図２に示されるように、車両下方側には、バッテリモジュール１４の一部を構成するカバー部材３２が設けられている。カバー部材３２の車両下側には、バッテリモジュール１４の他の一部を構成するトレイ部材３４が取り付けられている。そして、トレイ部材３４は、前端部５４がフロントサスペンションメンバ３０に、後端部６０がリヤサスペンションメンバ２６に、端部５８がロッカ１６にそれぞれ結合されている。つまり、内部にバッテリパック６４が収められたバッテリモジュール１４がフロントサスペンションメンバ３０とリヤサスペンションメンバ２６とロッカ１６とをそれぞれ連結する構成とされている。したがって、車両１２のフロアの広い範囲が補強されるため、車両１２のフロアに入力されるねじれ応力に対する抗力をより向上させることができる。これにより、車体ねじり剛性をより向上させて、操縦安定性及び乗り心地を大幅に向上させることができる。

また、バッテリモジュール１４が、フロントサスペンションメンバ３０とリヤサスペンションメンバ２６とロッカ１６とをそれぞれ連結することで、クロスメンバが不要となる。したがって、車両１２の重量増加を抑制しながら車体ねじり剛性をより向上させることができる。

さらに、カバー部材３２は、車両平面視において略Ｔ字状の略箱状に形成されており、左右それぞれのロッカ１６と前後延設部３６との間にフロントシートが配置されている。したがって、フロントシートの配置を大きく変更することなくバッテリパック６４を車両１２に搭載することができる。また、カバー部材３２は、トレイ部材３４に対して車両前後方向及び車幅方向にそれぞれ延設されていることから、カバー部材３２がトレイ部材３４のビードのような構成となるため、より一層車体ねじり剛性を向上させることができる。

なお、上述した第１実施形態では、バッテリモジュール１４内にバッテリパック６４が設けられた構成とされているが、これに限らず、インバータ等その他の構成部品がカバー部材３２の内部に設けられていてもよい。

（第２実施形態）
次に、図３を用いて、本発明の第２実施形態に係る車両フロア構造について説明する。なお、前述した第１実施形態と基本的に同一構成部分については、同一符号を付してその説明を省略する。

図３に示されるように、この第２実施形態に係る車両フロア構造６８は、基本的な構成は第１実施形態と同様とされ、カバー部材７４の内部に水素タンク６６が設けられている点に特徴がある。

すなわち、車両フロア構造６８が適用された車両７０は、後述する水素タンクモジュール７２から水素の供給を受けて発電する図示しない燃料電池を有しており、車両７０は、燃料電池から電力の供給を受けて駆動する図示しない電動機（モータ）により走行する燃料電池自動車である。この車両７０のロッカ１６の車幅方向内側には、搭載物モジュールとしての水素タンクモジュール７２が配置されている。この水素タンクモジュール７２は、一例として金属製のカバー部材７４とトレイ部材３４とを含んで構成されている。カバー部材７４は、車両下方側へ向けて開口された略箱状に形成されている。また、カバー部材７４は、車両前後方向に沿って延設された前後延設部７６と、前後延設部７６の後端部に配置され車幅方向に沿って延設された車幅延設部７８と、で車両平面視において略Ｔ字状に一体に形成されている。なお、一例として、左右それぞれのロッカ１６と前後延設部７６との間には、フロントシート（図示省略）がそれぞれ配置される構成とされている。

カバー部材７４の車幅延設部７８には、左右一対の車幅側壁部８０に締結座４２がそれぞれ形成されており、この締結座４２は、締結具４６によってリヤサイドメンバ２２に締結されている。

カバー部材７４の内部には、搭載物としての水素タンク６６が複数設けられている。水素タンク６６は、略円筒状に形成されていると共に、長手方向の両端が略半球状に形成された端部によって閉じられている。これによって、水素タンク６６は、内部が密閉構造とされ、水素が充填可能とされている。そして、水素タンク６６は、一例としてカバー部材７４の前後延設部７６に車両前後方向を長手方向として１つ配置されると共に、カバー部材７４の車幅延設部７８に車幅方向を長手方向として２つ車両前後方向に並べて配置されている。水素タンク６６は、図示しない締結具等によってカバー部材７４及びトレイ部材３４の少なくとも一方に固定されている。

（第２実施形態の作用・効果）
次に、本実施形態の作用並びに効果を説明する。

上記構成によっても、カバー部材７４の内部に水素タンク６６が設けられている点以外は第１実施形態の車両フロア構造１０と同様に構成されているので、第１実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、水素タンクモジュール７２がフロントサスペンションメンバ３０とリヤサスペンションメンバ２６とロッカ１６とをそれぞれ連結する構成とされている。したがって、車両７０のフロアの広い範囲が補強されるため、車両７０のフロアに入力されるねじれ応力に対する抗力をより向上させることができる。これにより、車体ねじり剛性をより向上させて、操縦安定性及び乗り心地を大幅に向上させることができる。つまり、電気自動車のみならず、燃料電池自動車においても、車体ねじり剛性をより向上させることができる。

また、水素タンクモジュール７２が、フロントサスペンションメンバ３０とリヤサスペンションメンバ２６とロッカ１６とをそれぞれ連結することで、クロスメンバが不要となる。したがって、車両７０の重量増加を抑制しながら車体ねじり剛性をより向上させることができる。

さらに、カバー部材７４は、車両平面視において略Ｔ字状の略箱状に形成されており、左右それぞれのロッカ１６と前後延設部７６との間にフロントシートが配置されている。したがって、フロントシートの配置を大きく変更することなく水素タンク６６を車両７０に搭載することができる。また、カバー部材７４は、トレイ部材３４に対して車両前後方向及び車幅方向にそれぞれ延設されていることから、カバー部材７４がトレイ部材３４のビードのような構成となるため、より一層車体ねじり剛性を向上させることができる。

なお、上述した第２実施形態では、水素タンクモジュール７２内に水素タンク６６が設けられた構成とされているが、これに限らず、燃料電池（ＦＣスタック）等その他の構成部品がカバー部材７４の内部に設けられていてもよい。

また、水素タンクモジュール７２には、水素タンク６６が設けられた構成とされているが、これに限らず、ＬＰＧ車やバイフューエル車用にＬＰガスタンクを内部に設けた構成としてもよい。

さらに、上述した第１、２実施形態では、トレイ部材３４は、略板状に形成されているが、これに限らず、車両前後方向や車幅方向やそれ以外の方向に沿って延設されかつ車両上下方向に突出したビードが形成されていてもよい。このビードがトレイ部材３４に形成されることで、車体ねじり剛性をより一層向上させることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。

１０ 車両フロア構造
１４ バッテリモジュール（搭載物モジュール）
１６ ロッカ
２６ リヤサスペンションメンバ
３０ フロントサスペンションメンバ
３２ カバー部材
３４ トレイ部材
４８ カバー部材の下端部
５４ 前端部（トレイ部材の車両前端部）
５８ 端部（トレイ部材の車幅方向両端部）
６０ 後端部（トレイ部材の車両後端部）
６４ バッテリパック（搭載物）
６６ 水素タンク（搭載物）
６８ 車両フロア構造
７４ カバー部材

Claims (1)

1. 車両下方側に設けられると共に、内部に搭載物が収められる搭載物モジュールの一部を構成しかつ車両下方側へ開口された略箱状に形成されたカバー部材と、
   前記搭載物モジュールの他の一部を構成しかつ前記カバー部材の下端部に取付けられると共に、車両前端部がフロントサスペンションメンバに締結され、車両後端部がリヤサスペンションメンバに締結され、車幅方向両端部がそれぞれ左右一対のロッカに締結されたトレイ部材と、
   を有する車両フロア構造。

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