JP2020029230A - 電気自動車のフロア構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】フロアトンネル上に設けられるトンネルカバーR/Fと、その上に設けられたセンターコンソールとの間に生じる空間を従来よりも有効に活用可能とする。【解決手段】トンネルカバーR/F30のカバー天井壁32は、車室床面からの高さが車長方向後方ほど低くなるように形成される。センターコンソール50のコンソール天井壁55には、車長方向前方から、カップホルダー52及びコンソールボックス53が形成される。カップホルダー52及びコンソールボックス53の底壁52A,53Aは、車室床面からの高さが所定高さH1となるように形成される。さらに、カバー天井壁32の、車長方向後方部分上面に、電装品が設置される。【選択図】図4
Description
本発明は、電気自動車のフロア構造に関する。
特許文献1に例示されるように、内燃機関を駆動源とする従来車両の車室(キャビン)のフロアには、排気管を通すためのフロアトンネルが形成される。フロアトンネルはフロアパネルの車幅方向中央に、フロア面に対して上方に隆起するようにして形成され、車長方向に延設される。このフロアトンネル下に排気管が収容される。
また、フロアトンネルは、排気管を収容する他にも、車両の前面衝突(前突)に対する補強構造としても利用されており、排気管の無い電気自動車にもフロアトンネルが設けられる。
すなわち、フロアトンネルは車長方向に延設されており、このフロアトンネル周りに補強部材を配置することで、車長方向に剛性の高い補強構造を形成できる。例えば断面Π(パイ)形状のフロアトンネルを覆うようにして、同様に断面Π形状の補強部材であるトンネルカバーリーンフォースメント(以下適宜、トンネルカバーR/Fと記載する)が設けられる。車両の前突時には、車室前方のエンジンコンパートメント(モーターコンパートメント)から、回転電機等の高剛性の機器が後方、つまり車室側に押し込まれる。このとき、トンネルカバーR/Fがこれらの機器を押し止める(突っ張る)ことで機器の進入が抑制され、車室空間の潰れが抑制可能となる。
また、トンネルカバーR/F上には内装部品であるセンターコンソールが設けられる。センターコンソールにはシフトレバー、カップホルダー及びコンソールボックス等が設けられる。
ところで、電気自動車にフロアトンネル及びトンネルカバーR/Fを設ける場合、従来の、排気管を備える車両と比較して、これらのトンネル部材をコンパクトにできる場合がある。例えば排気管は車両後方まで延設されるため、フロアトンネルも車両後方まで延設されるが、前突対応としてトンネル部材を設ける場合、車両の前方にて衝突荷重を受け取る構造であればよく、車両後方まで延設される必要がなくなる。例えばトンネル部材は後部座席の前方で終端される。また、トンネル高を車長方向に亘って一定にする必要もなく、例えば車両後方ほどトンネル部材の天井高は低くされる。
このようにトンネル部材の設計が変更される一方で、コスト面の観点から、トンネルカバーR/F上に設置されるセンターコンソールは従来から使用されているものが引き続き使用される場合がある。この場合、センターコンソールは、従来設計の、つまり車長方向に亘って高さが一定であるトンネル部材に合わせて形成される。例えば、トンネル部材への干渉を避けるために、カップホルダーの底壁とその後方のコンソールボックスの底壁の高さが揃えられるように形成される。
本発明は、フロアトンネル上に設けられるトンネルカバーR/Fと、その上に設けられたセンターコンソールとの間に生じる空間を従来よりも有効に活用可能な、電気自動車のフロア構造を提供することを目的とする。
本発明は、電気自動車のフロア構造に関する。当該フロア構造は、トンネルカバーR/F及びセンターコンソールを備える。トンネルカバーR/Fは、フロアトンネル上に設けられる補強部材であって、車長方向に延設され当該車長方向に垂直な断面形状がΠ字形の部材である。センターコンソールは、トンネルカバーR/F上に配置される内装部品であって、車長方向に延設され当該車長方向に垂直な断面形状がΠ字形の部材である。トンネルカバーR/Fの天井壁は、車室床面からの高さが車長方向後方ほど低くなるように形成される。センターコンソールの天井壁には、車長方向前方から、カップホルダー及びコンソールボックスが形成され、カップホルダー及びコンソールボックスの底壁は、車室床面からの高さが所定高さとなるように形成される。さらに、トンネルカバーR/Fの天井壁の、車長方向後方部分上面に、電装品が設置される。
上記構成によれば、トンネルカバーR/Fの天井壁とカップホルダー及びコンソールボックスの底壁とが、車長方向後方に行くほど離間されることを利用して、この離間空間が電装品の設置空間として利用される。特に電気自動車においては、内燃機関を駆動源とする従来の車両と比較して電装品の点数が多くなり、上記離間空間を電装品の設置空間として確保することで、電装品の点数増加に伴う車室の居住スペースの減少を抑制可能となる。
本発明によれば、フロアトンネル上に設けられるトンネルカバーR/Fと、その上に設けられたセンターコンソールとの間に生じる空間を従来よりも有効に活用可能となる。
図1には、本実施形態に係る電気自動車のフロア構造が例示されている。なお、図1〜図4において、車長方向(車両前後方向)を記号FRで表される軸で示し、車両幅方向を記号RWで表される軸で示し、鉛直方向を記号UPで表される軸で示す。記号FRはFrontの略であり、車長軸FRは車両前方方向を正方向とする。記号RWはRight Widthの略であり、車幅軸RWは右幅方向を正方向とする。また車高軸UPは上方向を正方向とする。
図1に示されているように、これら車長軸(FR軸)、車幅軸(RW軸)、車高軸(UP軸)は互いに直交する。以下、本実施形態に係る電気自動車のフロア構造を説明する際には、これら3軸を基準に適宜説明する。例えば「前端」は任意の部材の車長軸正方向側の端部を指し、「後端」は任意の部材の車長軸負方向側の端部を指す。「幅内側」は車幅軸に沿って相対的に車両の幅方向内側を指すものとし、「幅外側」は車幅軸に沿って相対的に車両の幅方向外側を指すものとする。さらに「上側」は相対的に車高軸の正方向側を指し、「下側」は相対的に車高軸の負方向側を指す。
図1には、本実施形態に係る電気自動車のフロア構造が例示されている。本実施形態に係る電気自動車のフロア構造は、フロアパネル10、バッテリパック20、トンネルカバーR/F30(トンネルカバーリーンフォースメント)、トンネルサイドR/F40(トンネルサイドリーンフォースメント)、及びセンターコンソール50を含んで構成される。
なお、図1に例示される電気自動車のフロア構造では、トンネルカバーR/F30とセンターコンソール50との配置関係を明確にするために、フロアパネル10上に敷設されるフロアサイレンサ及びフロアカーペットの図示を省略している。
バッテリパック20は、フロアパネル10の下方に収容される。バッテリパック20は、ケース21及びケース21内に収容されるバッテリスタック22を含んで構成される。更にケース21の下面には、複数のパック外クロス25が車長方向に所定の間隔を空けて設けられる。
バッテリスタック22はケース21内に複数個収容される。一つのバッテリスタック22に、複数のバッテリセル23が積層される。バッテリセル23は、例えばニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池、及び全固体電池等から構成される。
パック外クロス25は、バッテリパック20を保護する骨格部材である。パック外クロス25は、バッテリパック20外に設けられ、その車幅方向両端は、ケース21の車幅方向両端よりも外側に張り出されるように形成される。
パック外クロス25を用いて、バッテリパック20がフロアパネル10の下方に吊り支持される。例えば、フロアパネル10には、骨格部材であるフロントサイドメンバ60が設けられる。そして、図1に示されるように、ボルト26及びナット27の締結を用いて、パック外クロス25がフロントサイドメンバ60に固定される。
フロアパネル10は、車室の床板を構成するパネル部材である。フロアパネル10の前端は、車室の前壁を構成するダッシュパネル61の下端に接続される。
フロアパネル10は、フロアトンネル11と一対の床面パネル12,12とを備える。一対の床面パネル12,12は車幅方向両側に設けられ、車室の床面を構成する。例えば一対の床面パネル12,12は水平に延設され、運転席(D席)及び助手席(P席)の床面を構成する。
フロアトンネル11は、車幅方向中央に設けられる。フロアトンネル11は、床面パネル12,12から車高方向上方に突設され車長方向に延設される。
フロアトンネル11は、図2に例示されるように、車長方向(FR)に垂直な断面(背面断面)が、車高方向下方が開放されたΠ(パイ)字形の部材である。フロアトンネル11は、略鉛直方向に延設され車幅方向に対向する一対のトンネル側壁13,13と、一対のトンネル側壁13,13の上端を接続し車幅方向に延設されるトンネル天井壁14を備える。一対のトンネル側壁13,13の下端は、一対の床面パネル12,12の車幅方向内側末端に接続される。
例えば電気自動車においては、フロアトンネル11は車室の補強構造として利用される。フロアトンネル11は車幅方向中央において車室の前端から車長方向後方に延設されており、例えばフロアトンネル11の周辺に補強部材を配置することで、車両の前突時における車室空間の潰れを抑制可能となる。
例えば車室より前方の、いわゆるエンジンコンパートメント(モータコンパートメント)には、回転電機等の高剛性機器が搭載される。車両の前突時にはこれらの機器が後方、つまり車室側に押し込まれる。このとき、フロアトンネル11の周辺に補強部材を配置することで、機器の車室内への進入を押し止める(突っ張る)ことが可能となる。
図1、図2を参照して、フロアトンネル11上に設けられる補強部材として、トンネルカバーR/F30及びトンネルサイドR/F40,40が設けられる。トンネルサイドR/F40,40は、フロアトンネル11の側面を覆う補強部材である。
トンネルサイドR/F40,40は、フロアトンネル11の車幅方向両側(両サイド)に設けられ、トンネル側壁13,13に沿って、例えばダッシュパネル61から車長方向後方に延設される。また、トンネルサイドR/F40,40は、例えば高張力鋼板等の、フロアパネル10のパネル材よりも高剛性の鋼板が用いられる。
図2に例示されるように、トンネルサイドR/F40,40は、それぞれ背面断面視でW形に形成される。トンネルサイドR/F40,40は、いずれも側端フランジ41、下端フランジ42、及び凸部45を備える。
側端フランジ41はトンネル側壁13に溶接等により接合される。なお図2では溶接箇所を×のマークで示している。また、側端フランジ41はトンネルカバーR/F30のカバー側壁31にも溶接等により接合される。トンネルサイドR/F40,40の下端フランジ42は、フロアパネル10の床面パネル12の上面に溶接等により接合される。
更に、トンネルサイドR/F40,40は、下端フランジ42から上方に突設されるとともに側端フランジ41から車幅方向外側に突設される凸部45を備える。凸部45の屈曲点として稜線46が形成される。稜線46はフロアトンネル11に沿って車長方向に延設される。
トンネルカバーR/F30はフロアトンネル11上に設けられる補強部材であって、フロアトンネル11とともに車長方向に延設される。トンネルカバーR/F30は、例えば高張力鋼板等の、フロアパネル10のパネル材よりも高剛性の鋼板が用いられる。
トンネルカバーR/F30は、図2に例示されるように、車長方向(FR)に垂直な断面(背面断面)が、車高方向下方が開放されたΠ(パイ)字形の部材である。トンネルカバーR/F30は、略鉛直方向に延設され車幅方向に対向する一対のカバー側壁31,31と、一対のカバー側壁31,31の上端を接続し車幅方向に延設されるカバー天井壁32を備える。カバー側壁31,31の下端は、トンネルサイドR/F40の側端フランジ41に溶接等によって接合される。
トンネルカバーR/F30とトンネルサイドR/F40,40とが接合されることで、フロアトンネル11が全面に亘って、補強部材に覆われる。その結果、フロアトンネル11の一部を補強部材で覆う場合と比較して、フロアトンネル11周りの剛性が向上する。
トンネルカバーR/F30は、後部座席の手前で終端される。例えば図1に例示されるように、フロアパネル10には、前席シートを支持するシートブラケット(図示せず)が取り付けられる第一シートクロス62及び第二シートクロス63が設けられる。このうち、車長方向後方に設けられた第二シートクロス63に、トンネルカバーR/F30の後端が当接される。またトンネルカバーR/F30と第一シートクロス62との交差点では、トンネルカバーR/F30のカバー側壁31が切り欠かれ、その切り欠き部分に第一シートクロス62が通される。
第一シートクロス62及び第二シートクロス63は車幅方向に延設され、その車幅方向両端は車両の骨格部材であるロッカ64,64に接合される。例えば前突時にトンネルカバーR/F30に衝突荷重が入力された際には、トンネルカバーR/F30が第一シートクロス62及び第二シートクロス63に引っ掛かる形となってトンネルカバーR/F30の後退が抑制される。
また、図1、図4を参照して、トンネルカバーR/F30のカバー天井壁32は、車室床面(床面パネル12上面)からの高さが、車長方向後方ほど低くなるように形成される。フロアのトンネル構造を前突対応に利用する場合、その前端は前突時に多くの機器を受け止められるように、その天井高さを高くすることが好適である。その一方で、トンネルカバーR/F30の車長方向後方は、車長方向の荷重に耐える(突っ張る)ことができればよく、天井を高いままの状態で維持する必要はない。
そこでカバー天井壁32は、車長方向後方に行くほど、車室床面からの天井高さが低くなるように、トンネルカバーR/F30が形成される。例えば図4に例示されるように、トンネルカバーR/F30のカバー天井壁32は、側面視で直線状のスロープ形状となるように、車長方向後方に行くにしたがって徐々にその天井高さが低減される。
後述するように、その天井高さが低減された、カバー天井壁32の車長方向後方部分の上面に、種々の電装品(スマートアンテナ70、インバータ71、キャパシタ72、ドアロックECU73)が設置される。
図1を参照して、トンネルカバーR/F30上に、内装部品であるセンターコンソール50が設けられる。センターコンソール50は、車室の運転席及び助手席の間に設けられ、トンネルカバーR/F30と同様に車長方向に延設される。センターコンソール50には、車長方向前方から順に、シフトレバー51、カップホルダー52、及びコンソールボックス53が設けられる。
図3に例示されるように、センターコンソール50は、車長方向に垂直な背面断面視で、下方が開放されたΠ字形状となるように形成される。センターコンソール50は、略鉛直方向に延設され車幅方向に対向する一対のコンソール側壁54,54と、一対のコンソール側壁54,54の上端を接続し車幅方向に延設されるコンソール天井壁55を備える。例えばセンターコンソール50は、ABSやポリプロピレン等の樹脂材料から構成される。
センターコンソール50は、例えば車長方向前後端が支持される。例えば図1を参照して、センターコンソール50の後端はコンソールブラケット65を介してフロアパネル10に固定される。またセンターコンソール50の前端は、図示しないインストルメントパネルに接続、支持される。
コンソール天井壁55には、車長方向前方から、カップホルダー52及び小物入れであるコンソールボックス53が形成される。図4に例示されるように、カップホルダー52の底壁52A及びコンソールボックス53の底壁53Aは、車室床面、つまり床面パネル12上面からの高さが、所定の高さH1に揃えられるように形成される。
センターコンソール50は、従来のフロアトンネル上に設置されていたものが用いられる。従来のフロアトンネルは、車長方向に亘ってその高さが一定となるように形成される。これに対応して、センターコンソール50は、下方に突出する部分、つまりカップホルダー52の底壁52A及びコンソールボックス53の底壁53Aの高さが揃えられる。これにより、カップホルダー52及びコンソールボックス53と(従来構造の)フロアトンネルとの干渉が回避される。
このようなセンターコンソール50を本実施形態に係るトンネルカバーR/F30上に設置した場合、カップホルダー52の底壁52A及びコンソールボックス53の底壁53Aと、トンネルカバーR/F30のカバー天井壁32との車高方向の離間距離が、車長方向後方ほど大きくなる(拡がる)。
本実施形態に係る電気自動車のフロア構造では、この離間空間を、電装品の収納スペースとして利用している。図4に例示されるように、トンネルカバーR/F30のカバー天井壁32の車長方向後方部分の上面に、スマートアンテナ70、インバータ71、キャパシタ72、ドアロックECU73が設置される。例えばカバー天井壁32の車長方向中間点から後端までの領域に、これらの電装品が設置される。
スマートアンテナ70は、例えばデジタルラジオ電波、デジタルテレビ電波、GPS電波等の種々の電波を受信可能な複合アンテナである。インバータ71は電力の交直変換器であって、例えば回路上、直流電源であるバッテリと交流電気機器であるエアコンのコンプレッサとの間に設けられる。キャパシタ72は蓄電素子であって、例えば回路上、バッテリと並列に接続される。ドアロックECU73は例えばコンピュータから構成され、スマートキー(電子キー)からの開錠/施錠信号を受信して、図示しないドアロック機構に開錠/施錠動作を指令する。
一般的に、電気自動車は、従来の内燃機関を駆動源とする車両と比較して、電装品の点数が多くなる。本実施形態に係る電気自動車のフロア構造では、トンネルカバーR/F30とセンターコンソール50との間に形成される空間を、電装品の収納スペースとして利用している。その結果、電装品の点数が増えても、当該電装品の収納スペースが確保されるので、フロアスペースへの設置が回避され、乗員の居住スペースを維持可能となる。
また、運転席及び助手席周りの機器の電装品をセンターコンソール50下に設けることで、配線長を短くできるという利点もある。例えばドアロックECU73は運転席側ドアに設けられたドアロック機構と回路的に接続される。このドアロックECU73をセンターコンソール50下に設けることで、例えば車室より前方のエンジンコンパートメント(モーターコンパートメント)に設ける場合と比較して、ドアロックECU73とドアロック機構との配線長を短くできる。
10 フロアパネル、11 フロアトンネル、12 床面パネル、20 バッテリパック、30 トンネルカバーR/F、31 カバー側壁、32 カバー天井壁、40 トンネルサイドR/F、50 センターコンソール、51 シフトレバー、52 カップホルダー、52A カップホルダー底壁、53 コンソールボックス、53A コンソールボックス底壁、54 コンソール側壁、55 コンソール天井壁、70 スマートアンテナ、71 インバータ、72 キャパシタ、73 ドアロックECU。
Claims (1)
- フロアトンネル上に設けられる補強部材であって、車長方向に延設され当該車長方向に垂直な断面形状がΠ字形のトンネルカバーR/Fと、
前記トンネルカバーR/F上に配置される内装部品であって、車長方向に延設され当該車長方向に垂直な断面形状がΠ字形のセンターコンソールと、
を備える、電気自動車のフロア構造であって、
前記トンネルカバーR/Fの天井壁は、車室床面からの高さが車長方向後方ほど低くなるように形成され、
前記センターコンソールの天井壁には、車長方向前方から、カップホルダー及びコンソールボックスが形成され、前記カップホルダー及び前記コンソールボックスの底壁は、前記車室床面からの高さが所定高さとなるように形成され、
前記トンネルカバーR/Fの天井壁の、車長方向後方部分上面に、電装品が設置される、
電気自動車のフロア構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018157387A JP2020029230A (ja) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 電気自動車のフロア構造 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2018157387A JP2020029230A (ja) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 電気自動車のフロア構造 |
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Publication Number | Publication Date |
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Family Applications (1)
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JP2018157387A Pending JP2020029230A (ja) | 2018-08-24 | 2018-08-24 | 電気自動車のフロア構造 |
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