JP2018086906A

JP2018086906A - 車両下部構造

Info

Publication number: JP2018086906A
Application number: JP2016230653A
Authority: JP
Inventors: 達也鮎川; Tatsuya Ayukawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-28
Filing date: 2016-11-28
Publication date: 2018-06-07
Anticipated expiration: 2036-11-28
Also published as: US10377432B2; DE102017123533B4; JP6593311B2; CN108116498B; DE102017123533A1; US20180148109A1; CN108116498A

Abstract

【課題】車両の操安性を向上させる。
【解決手段】車両下部構造１２は、サスペンションメンバ１４における一方のサイドレール２４と他方のサイドレール２４との間には、底面３１がサスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０と略面一に配置された略箱型の非接触充電モジュール１６が設けられている。また、サスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０及び非接触充電モジュール１６の底面３１の少なくとも一方には、車両下方側へ突出しかつ車両前後方向に沿って延設された整流部１８が設けられている。したがって、略面一とされたサスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０と非接触充電モジュール１６の底面３１とに沿って流れる空気流が整流部１８に沿って車両後方側へスムーズに流れるため、空気流を安定化させて車両の空力特性を向上させることができる。これにより、車両１０の操安性を向上させることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

下記特許文献１には、自動車のサスペンションメンバが開示されている。このサスペンションメンバでは、車両前後方向に延在された左右一対のサイドレールと、左右一対のサイドレールを車両幅方向に連結するクロスメンバとを含んで構成されている。また、サスペンションメンバには、充電モジュールが組み込まれた補強構造が左右一対のサイドレールの車両幅方向内側に設けられている。

特開２０１４−１０４９７６号公報

ところで、特許文献１に開示された構成では、サスペンションメンバの底面と充電モジュールの底面とが面一になる構成が開示されているが、このサスペンションメンバの底面と充電モジュールの底面との車両下方側を流れる空気流が乱れると、空力特性が低下して操縦安定性（以下、操安性と称する）を向上させることができない可能性がある。したがって、上記先行技術はこの点で改良の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、車両の操安性を向上させることができる車両下部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下部構造は、車両前後方向に延在すると共に車両幅方向に離間して配置された一対のサイドレールを有するサスペンションメンバと、略箱型に形成されると共に、一方の前記サイドレールと他方の前記サイドレールとの間に配置されかつ底面が前記サスペンションメンバの底面と略面一に配置された車載機器と、前記車載機器の底面及び前記サスペンションメンバの底面の少なくとも一方に設けられると共に、車両下方側へ突出しかつ車両前後方向に沿って延設された整流部と、を有している。

請求項１記載の発明によれば、サスペンションメンバにおける一方のサイドレールと他方のサイドレールとの間には、底面がサスペンションメンバの底面と略面一に配置された略箱型の車載機器が設けられている。また、サスペンションメンバの底面及び車載機器の底面の少なくとも一方には、車両下方側へ突出しかつ車両前後方向に沿って延設された整流部が設けられている。したがって、略面一とされたサスペンションメンバの底面と車載機器の底面とに沿って流れる空気流が整流部に沿って車両後方側へスムーズに流れるため、空気流を安定化させて車両の空力特性を向上させることができる。

ここで、「略面一」には、厳密な面一だけではなく、サスペンションメンバ及び車載機器の少なくとも一方の底面が車両上下方向に湾曲して同一平面上にないものや、組み付け誤差等によってそれぞれの底面が若干ずれているものも含まれる。

請求項２記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１記載の発明において、前記車載機器は、前記サスペンションメンバの底面に車両下方側から締結することで前記サスペンションメンバに固定されている。

請求項２記載の発明によれば、車載機器は、サスペンションメンバの底面に車両下方側から締結されていることから、車両をリフトアップして車両下方側から締結作業を行うことで車載機器を着脱することができる。つまり、車載機器の着脱が容易となる。

請求項３記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１又は請求項２記載の発明において、前記整流部の車両後端部には、車両前後方向に対して略直交する剥離面が形成されている。

請求項３記載の発明によれば、整流部の車両後端部には、車両前後方向に対して直交する剥離面が形成されている。したがって、整流部に沿って車両後方側へ流れる空気流が、剥離面に対して小さな剥離を起こすため、剥離面近傍に負圧が発生する。この負圧によって、空気流は車両側へ引き付けられることから、空気流が車両に沿って車両後方側へスムーズに流れる。つまり、空気流の整流効果が増大して、車両の空力特性をさらに向上させることができる。

ここで、「略直交」には、車両前後方向に対して剥離面が厳密に直交するものだけではなく、整流部に沿って車両後方側へ流れる空気流が剥離面に対して剥離を起こすのであれば車両前後方向に対して剥離面の角度が直交しないものも含まれる。

請求項４記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の発明において、前記車載機器は、非接触充電器を内部に備えた非接触充電モジュールであり、当該非接触充電器は、前記サスペンションメンバと離間した位置に配置されている。

請求項４記載の発明によれば、非接触充電モジュールの内部に設けられた非接触充電器は、サスペンションメンバと離間されていることから、路面入力による振動によってサスペンションメンバが揺動した場合に非接触充電器とサスペンションメンバとの接触を抑制することができる。

請求項５記載の発明に係る車両下部構造は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の発明において、前記非接触充電モジュールの底面における前記非接触充電器に対応した位置の車両幅方向外側には、一対の前記整流部が設けられている。

請求項５記載の発明によれば、非接触充電モジュールの底面における非接触充電器に対応した位置の車両幅方向外側には、一対の整流部が設けられている。一般的に、非接触充電モジュールから車両の車両幅方向端部までの距離は、非接触充電モジュールから車両前端部又は車両後端部までの距離よりも短いため、車両の車両幅方向端部では電磁波の影響を受けやすくなる。しかしながら、本発明では、一対の整流部によって充電の際に非接触充電器から発生する電磁波を車両幅方向外側へ伝達するのを抑制することができる。

請求項１記載の本発明に係る車両下部構造は、車両の操安性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項２記載の本発明に係る車両下部構造は、車載機器のメンテナンス性を向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項３記載の本発明に係る車両下部構造は、車両の操安性を一層向上させることができるという優れた効果を有する。

請求項４記載の本発明に係る車両下部構造は、非接触充電モジュールの故障を抑制することができるという優れた効果を有する。

請求項５記載の本発明に係る車両下部構造は、車外へ伝達する電磁波を抑制することができるという優れた効果を有する。

一実施形態に係る車両下部構造のサスペンションメンバを車両下方側から車両上方側へ向かって見た状態を示す斜視図である。図１における車両下部構造の要部を拡大した状態を示す斜視図である。図２のＡ−Ａ線に沿って車両下部構造を切断した状態を示す拡大断面図である。図２のＢ−Ｂ線に沿って車両下部構造を切断した状態を示す拡大断面図である。図２のＣ−Ｃ線に沿って車両下部構造を切断した状態を示す拡大断面図である。

以下、図１〜４を用いて、本発明に係る車両下部構造の一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、車両下部構造１２は、車両１０の車両前側かつ車両下方側に設けられている。この車両下部構造１２は、サスペンションメンバ１４と、車載機器としての非接触充電モジュール１６と、整流部１８とを含んで構成されている。サスペンションメンバ１４は、車両幅方向に延在するバンパリインフォースメント（以下、「バンパＲ／Ｆ」と称する）２０の車両後方側かつ左右一対のフロントタイヤ２２の車両幅方向内側に配置されており、図示しないサスペンションアーム等によりフロントタイヤ２２を操舵可能に支持している。

サスペンションメンバ１４は、車両前後方向に延在すると共に車両幅方向に離間して配置された一対のサイドレール２４と、この左右一対のサイドレール２４を車両前方側にて車両幅方向に連結するフロントクロスメンバ２６と、左右一対のサイドレール２４をフロントクロスメンバ２６の車両後方側にて車両幅方向に連結するリヤクロスメンバ２８と、を有している。一対のサイドレール２４、フロントクロスメンバ２６及びリヤクロスメンバ２８は、それぞれ金属材の押し出し成形によって略一定の矩形閉断面形状に形成されている。また、フロントクロスメンバ２６とリヤクロスメンバ２８とは、車両前後方向に離間して配置されている。したがって、サスペンションメンバ１４は、車両平面視で略矩形枠状に形成されている。

左右一対のサイドレール２４の前端部には、それぞれサブサイドレール２４Ａが取り付けられている。サブサイドレール２４Ａは、それぞれ車両前方側へ延設されていると共に、金属材の押し出し成形によって略一定の矩形閉断面形状に形成されている。このサブサイドレール２４Ａの前端部は、図示しないクラッシュボックスを介してフロントバンパＲ／Ｆ２０に締結されている。

図２に示されるように、非接触充電モジュール１６は、車両平面視で矩形状に形成されており、サスペンションメンバ１４の枠内部に配置されている。非接触充電モジュール１６は、底壁部３０と、ケース３２と、非接触充電器３４とを含んで構成されている。底壁部３０は、車両平面視で矩形かつ車両上下方向を板厚方向とする樹脂製の板材により構成されている。また、底壁部３０の底面３１は、外周端部がサイドレール２４の底面３６、フロントクロスメンバ２６の底面３８及びリヤクロスメンバ２８の底面４０のそれぞれに当接可能なサイズに設定されている。さらに、底壁部３０には、板厚方向に貫通された図示しない複数の貫通孔が間隔を空けて設けられている。

ケース３２は、車両平面視で底壁部３０と略同一サイズの矩形に形成されていると共に、図３、図４に示されるように、底壁部３０に沿ったフランジ部４２に対して車両上方側へ延設された側壁部４４と、側壁部４４の上端部に設けられかつ底壁部３０と略平行に延設された上壁部４６とを有している。したがって、ケース３２の車両前後方向及び車両幅方向に沿って切断した断面形状は、それぞれ略ハット型形状とされている。フランジ部４２には、底壁部３０の貫通孔に対応した位置に板厚方向に貫通された図示しない貫通孔が形成されており、底壁部３０の貫通孔とケース３２の貫通孔とに車両下方側からボルト４８を挿入しかつサスペンションメンバ１４における貫通孔に対応した位置に設けられたナット５０でボルト４８を締結することで、底壁部３０ひいては非接触充電モジュール１６がサスペンションメンバ１４に取り付けられている。また、サスペンションメンバ１４における底面３６、３８、４０は、フランジ部４２が当接する部位がフランジ部４２及び底壁部３０の板厚分車両上方側へ凹まされている。したがって、底壁部３０の底面３１は、サスペンションメンバ１４における底面３６、３８、４０に対して同一面上に配置されている。なお、ケース３２の側壁部４４は、サスペンションメンバ１４と車両前後方向及び車両幅方向にて離間した位置に配置されている。また、非接触充電モジュール１６の底面３１は、サスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０と同一面上に配置されているが、これに限らず、非接触充電モジュール１６の底面３１の車両前後方向及び車両幅方向略中央部が車両下方側へ凸となるように湾曲することで底面３１がサスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０と同一面上にない構成としてもよいし、底面３１がサスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０に対して車両上下方向に若干ずれた構成としてもよい。

非接触充電器３４は、ケース３２と底壁部３０とで形成された内部収容空間Ｓ内に配置されている。したがって、非接触充電器３４は、サスペンションメンバ１４と水平方向で離間して配置されている。また、非接触充電器３４は、略矩形箱状に形成されかつ内部に図示しないコイルユニットが収容されており、図示しないワイヤーハーネス等を介して車両のバッテリ等へ接続されている。この非接触充電器３４は、一例として、車外（路面等）に設けられた図示しない送電器が発生した電磁場（電磁界）によって内部のコイルユニットに電流が流れてバッテリ等へ送電される構成とされている。

図４に示されるように、底面３１には、整流部１８が設けられている。この整流部１８は、底面３１における非接触充電器３４に対応した位置の車両幅方向外側に一対設けられており、それぞれの整流部１８は、車両前後に直交する断面形状が底面３１から車両下方側へ突出した略三角形状とされかつ車両前後方向に沿って延設されている。なお、整流部１８は、一例として底壁部３０と一体に形成されている。

図５に示されるように、左右一対の整流部１８は、それぞれの後端部に剥離面５２が形成されている。この剥離面５２は、車両前後方向に対して直交するように形成されている。

（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３、図４に示されるように、サスペンションメンバ１４における一方のサイドレール２４と他方のサイドレール２４との間には、略箱型の非接触充電モジュール１６が設けられている。つまり、サスペンションメンバ１４の内部の空間内に非接触充電モジュール１６が設けられていることで、路面上にある衝突体の上を車両１０が通過する場合、衝突体はサスペンションメンバ１４によって非接触充電モジュール１６に直接接触し難くなる。したがって、非接触充電モジュール１６に対する保護性能を向上させることができる。

また、サスペンションメンバ１４における一方のサイドレール２４と他方のサイドレール２４との間には、底面３１がサスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０と略面一に配置された略箱型の非接触充電モジュール１６が設けられている。また、サスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０及び非接触充電モジュール１６の底面３１の少なくとも一方には、車両下方側へ突出しかつ車両前後方向に沿って延設された整流部１８が設けられている。したがって、略面一とされたサスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０と非接触充電モジュール１６の底面３１とに沿って流れる空気流が整流部１８に沿って車両後方側へスムーズに流れるため、空気流を安定化させて車両の空力特性を向上させることができる。これにより、車両１０の操安性を向上させることができる。

さらに、非接触充電モジュール１６の底面３１は、サスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０に車両下方側から締結されていることから、車両１０をリフトアップして車両下方側から締結作業・締結解除作業を行うことで非接触充電モジュール１６を着脱することができる。つまり、非接触充電モジュール１６の着脱が容易となる。これにより、非接触充電モジュール１６のメンテナンス性を向上させることができる。

さらにまた、図５に示されるように、整流部１８の車両後端部には、車両前後方向に対して直交する剥離面５２が形成されている。したがって、整流部１８に沿って車両後方側へ流れる空気流が、剥離面５２に対して小さな剥離を起こすため、剥離面５２近傍に負圧が発生する。この負圧によって、空気流は車両側へ引き付けられることから、空気流が車両１０に沿って車両後方側へスムーズに流れる。つまり、空気流の整流効果が増大して、車両１０の空力特性をさらに向上させることができる。これにより、車両１０の操安性を一層向上させることができる。また、空力特性の向上により燃費（電費）も向上させることができる。

また、非接触充電モジュール１６の内部に設けられた非接触充電器３４は、サスペンションメンバ１４と離間されていることから、路面入力による振動によってサスペンションメンバ１４が揺動した場合に非接触充電器３４とサスペンションメンバ１４との接触を抑制することができる。これにより、非接触充電モジュール１６の故障を抑制することができる。

さらに、非接触充電モジュール１６の底面３１における非接触充電器３４に対応した位置の車両幅方向外側には、一対の整流部１８が設けられている。一般的に、非接触充電モジュール１６から車両１０の車両幅方向端部までの距離は、非接触充電モジュール１６から車両１０の車両前端部までの距離よりも短いため、車両１０の車両幅方向端部では電磁波の影響を受けやすくなる。しかしながら、本実施形態では、一対の整流部１８によって充電の際に非接触充電器３４から発生する電磁波を車両幅方向外側へ伝達するのを抑制することができる。これにより、車外へ伝達する電磁波を抑制することができる。

なお、上記実施形態では、整流部１８が非接触充電モジュール１６の底面３１に設けられているが、これに限らず、サスペンションメンバ１４におけるサイドレール２４の底面３６、フロントクロスメンバ２６の底面３８及びリヤクロスメンバ２８の底面４０の少なくとも一つに、車両前後方向に沿って延設された整流部が設けられてもよい。この整流部は、サスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０に一体に形成されてもよいし、別体の整流部を取り付ける構成としてもよい。また、整流部は、サスペンションメンバ１４の底面３６、３８、４０における非接触充電器３４に対応した位置の車両前方側及び車両後方側の少なくとも一方に車両幅方向に沿って複数並べて設けられた構成としてもよい。さらに、サスペンションメンバ１４と非接触充電モジュール１６の両方に整流部１８が設けられた構成としてもよい。さらにまた、サスペンションメンバ１４に設けられた整流部と非接触充電モジュール１６に設けられた整流部１８とが、車両正面視で重なる位置に配置されてもよいし、車両正面視で重ならない位置に配置されてもよい。

また、サスペンションメンバ１４に非接触充電モジュール１６が取り付けられた構成とされているが、これに限らず、その他の車載機器がサスペンションメンバ１４に取り付けられた構成としてもよい。

さらに、整流部１８は、非接触充電モジュール１６の底壁部３０と一体に形成されているが、これに限らず、別体で構成されてもよい。また、整流部１８は、樹脂に限らず、金属等他の材質により構成してより一層電磁波を車両幅方向外側へ伝達しにくくする構成としてもよい。同様の趣旨で、整流部１８の表面により電磁波を吸収したり遮断する他の部材を貼り付けた構成としてもよい。

さらにまた、車両下部構造１２は、車両１０の車両前側かつ車両下方側に設けられた構成とされているが、これに限らず、車両１０の車両後方側かつ車両下方側に設けられた構成としてもよい。

また、剥離面５２は、車両前後方向に対して直交するように形成されているが、これに限らず、整流部に沿って車両後方側へ流れる空気流が剥離面に対して剥離を起こすのであれば、剥離面５２を車両前後方向に対して直交する角度以外の角度で傾けた構成としてもよい。具体的には、剥離面５２が車両前後方向に対して４５°から９０°の範囲に設定されていればよい。ただし、空気流を剥離し易くする観点から、剥離面は車両前後方向に対して略直交するのが好ましい。

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。

１２車両下部構造
１４サスペンションメンバ
１６非接触充電モジュール（車載機器）
１８整流部
２４サイドレール
３１底面
３４非接触充電器
３６底面
３８底面
４０底面
５２剥離面

Claims

車両前後方向に延在すると共に車両幅方向に離間して配置された一対のサイドレールを有するサスペンションメンバと、
略箱型に形成されると共に、一方の前記サイドレールと他方の前記サイドレールとの間に配置されかつ底面が前記サスペンションメンバの底面と略面一に配置された車載機器と、
前記車載機器の底面及び前記サスペンションメンバの底面の少なくとも一方に設けられると共に、車両下方側へ突出しかつ車両前後方向に沿って延設された整流部と、
を有する車両下部構造。
前記車載機器は、前記サスペンションメンバの底面に車両下方側から締結することで前記サスペンションメンバに固定されている、
請求項１記載の車両下部構造。
前記整流部の車両後端部には、車両前後方向に対して略直交する剥離面が形成されている、
請求項１又は請求項２に記載の車両下部構造。
前記車載機器は、非接触充電器を内部に備えた非接触充電モジュールであり、
当該非接触充電器は、前記サスペンションメンバと離間した位置に配置されている、
請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の車両下部構造。
前記非接触充電モジュールの底面における前記非接触充電器に対応した位置の車両幅方向外側には、一対の前記整流部が設けられている、
請求項４記載の車両下部構造。