JP2020045069A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリ容量を確保しつつ、車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、さらに操縦安定性の低下を回避できる車体構造を提供する。【解決手段】車体構造１００は、バッテリユニット１０２と、車両床面を構成するフロアパネル１０４と、フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８と、フロアパネルの下側で一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバ１１０と、一対のフロアサイドメンバに接合されバッテリユニットの後端部１３０の左右両側を把持しバッテリユニットをクロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケット１３６、１３８と、バッテリユニットの後端部とクロスメンバとをつなぐラテラルロッド１２８とを備え、ラテラルロッドは、バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線Ａを跨いでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、車体構造に関するものである。

電気自動車（ＥＶ車）には、バッテリユニットが搭載されている。バッテリユニットは、車体骨格に接合されたブラケットなどによって支持され、例えば車両の床面を構成するフロアパネルの下方に配置されている。

特許文献１に記載の電気自動車は、車体の下部に配置される左右一対のサイドメンバを含むフレーム構体と、車体の下方からフレーム構体に取付けられるバッテリユニットとを備える。バッテリユニットの下部には、複数の桁部材が設けられている。複数の桁部材は、車両前後方向に離間していて車体の幅方向に延び、一対のサイドメンバ間にわたって配置されている。これらの複数の桁部材は、バッテリユニットの荷重を支持可能な強度を有する金属材料（例えば鋼板）によって構成され、ボルトなどによりサイドメンバに固定されている。

特許文献１では、バッテリユニットに設けられた桁部材がクロスメンバに相当する剛性部材として機能するため、車体の剛性を高めることができる、としている。

特開２０１２−９６７８９号公報

しかし車体に搭載されるバッテリユニットは、慣性重量が大きい重量物である。このため、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニットは、振動(運動)する車体に追従せず、車体骨格とは異なる運動を行い、車体骨格との相対的な回転ずれを生じる可能性がある。したがって、バッテリユニットが搭載された車体構造では、車体に捩じれ振動が生じた場合、車体骨格に過剰な負荷（例えばせん断応力）がかかったり、室内に騒音が生じたり、操縦安定性が低下したりするなどの問題があった。

特許文献１の電気自動車は、バッテリユニットの下部に設けた桁部材を、車体骨格としての一対のサイドメンバ間にわたって配置しているに過ぎず、車体に捩じれ振動が生じた場合の対策としては改善の余地がある。

さらにこの電気自動車では、バッテリユニットと一対のサイドメンバとの間で桁部材が車幅方向に延びている。このため、この電気自動車では、バッテリユニットと一対のサイドメンバとの間に桁部材を配置するためのスペースを確保しなければならない。したがって、この電気自動車では、バッテリユニットの車幅方向の寸法を大きくすることが困難であり、バッテリ容量を増やすことができず、航続距離を長くすることができない。

本発明は、このような課題に鑑み、バッテリ容量を確保しつつ、車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、さらに操縦安定性の低下を回避できる車体構造を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明にかかる車体構造の代表的な構成は、車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、車体構造はさらに、車両の床面を構成するフロアパネルと、フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、フロアパネルの下側で一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、一対のフロアサイドメンバに接合されバッテリユニットの後端部の左右両側を把持しバッテリユニットをクロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、クロスメンバとバッテリユニットの後端部とをつなぎあるいはクロスメンバと一対の支持ブラケットのいずれか一方とをつなぐラテラルロッドとを備え、ラテラルロッドは、バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線を跨いでいることを特徴とする。

本発明によれば、バッテリ容量を確保しつつ、車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、さらに操縦安定性の低下を回避できる車体構造を提供することができる。

本発明の実施例に係る車体構造を概略的に示す図である。 図１の車体構造を下方から見てその一部を拡大して示す図である。 図２の車体構造のＡ矢視図である。 図２の車体構造のＢ矢視図である。 本発明の他の実施例に係る車体構造を模式的に示す図である。

本発明の一実施の形態に係る車体構造の代表的な構成は、車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、車体構造はさらに、車両の床面を構成するフロアパネルと、フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、フロアパネルの下側で一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、一対のフロアサイドメンバに接合されバッテリユニットの後端部の左右両側を把持しバッテリユニットをクロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、クロスメンバとバッテリユニットの後端部とをつなぎあるいはクロスメンバと一対の支持ブラケットのいずれか一方とをつなぐラテラルロッドとを備え、ラテラルロッドは、バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線を跨いでいることを特徴とする。

車体に搭載されるバッテリユニットは、慣性重量が大きい重量物である。このため、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニットは振動（運動）する車体に追従せず、車体骨格とは異なる運動を行い、結果的に車体骨格との相対的な回転ずれを生じてしまう。よってバッテリユニットが搭載された電気自動車などでは、車体に捩じれ振動が生じた場合、車体骨格に過剰な負荷がかかったり、室内に騒音が生じたり、操縦安定性が低下したりする可能性がある。

そこで本発明では、車体骨格としてのフロアサイドメンバの間に差し渡された車体のクロスメンバと、バッテリユニットの後端部または一対の支持ブラケットのいずれか一方とをラテラルロッドでつなぐ構成を採用した。さらにラテラルロッドは、バッテリユニットの中心線を跨ぐように配置した。なお支持ブラケットは、バッテリユニットを支持しているため、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニットと一体的に動くことになる。

このようにすれば、車体のクロスメンバでのラテラルロッドの取付部分は、車体の捩じれ振動に合わせてラテラルロッドを押したり引いたりする。それに応じてバッテリユニットの後端部または支持ブラケットがラテラルロッドによって押されたり引かれたりする。そのため、バッテリユニットは、振動する車体に追従してこれと相当程度に同じ動きをするようになる。

つまり、ラテラルロッドは、バッテリユニットを支持しその支持荷重を車体骨格に確実に伝達することで、車体に捩じれ振動が生じた場合、車体骨格とバッテリユニットとの運動を相当程度に同調させる機能を有する。したがって本発明によれば、バッテリユニットが搭載された車体に捩じれ振動が生じた場合、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、さらに操縦安定性が低下することも回避できる。

また上記構成では、クロスメンバの前方に位置しクロスメンバに対向するバッテリユニットの後端部または支持ブラケットと、クロスメンバとの間をラテラルロッドでつないでいる。ラテラルロッドは、棒状の部材であるため、バッテリユニットの後端部または支持ブラケットと、クロスメンバとの車両前後方向の間隔を小さくしても取付け可能である。このため、上記構成によれば、バッテリユニットをクロスメンバ側すなわち車両後方に拡張してバッテリ容量を増やすこともでき、電気自動車の航続距離を長くできる。

上記のクロスメンバは、車幅方向に延びる本体部と、本体部の両端および一対のフロアサイドメンバにそれぞれ接合され本体部を車幅方向外側に延長する本体部よりも剛性の高い一対のエクステンションとを有し、ラテラルロッドは、一対のエクステンションのいずれか一方に取付けられているとよい。

ここでエクステンションは、例えば板厚を大きくするなどして、本体部よりも剛性を高めた部材である。またエクステンションは、クロスメンバの本体部よりも車幅方向外側に位置していて、車体骨格であるフロアサイドメンバにより近い位置にある。このため、エクステンションにラテラルロッドを取付けることにより、ラテラルロッドの長さをより長く設定でき、さらにラテラルロッドからの荷重を車体骨格に伝達し易くできる。したがって上記構成によれば、ラテラルロッドの機能を十分に発揮させて、車体骨格とバッテリユニットとの運動をより同調させることができる。

上記の一対のエクステンションのいずれか一方のうちラテラルロッドが取付けられた箇所は、凹状に湾曲しているとよい。これにより、エクステンションの凹面がラテラルロッドからの荷重を受けるので、荷重が分散し易くなる。そのため、ラテラルロッドは、バッテリユニットの支持荷重を車体のクロスメンバに確実に伝達することができる。

上記の車体構造はさらに、一対のフロアサイドメンバに接合され後輪を懸架する一対のリヤサスペンションブラケットを備え、一対のリヤサスペンションブラケットは、一対の支持ブラケットそれぞれの車幅方向外側に配置されているとよい。

リヤサスペンションブラケットは、後輪を懸架するブラケットであるため、高い剛性でフロアサイドメンバに固定されている。このため、フロアサイドメンバのうちリヤサスペンションブラケットの周囲は特に剛性が高められている。また支持ブラケットは、フロアサイドメンバに固定されていて、さらにバッテリユニットを支持している。このため、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニットおよび支持ブラケットは一体的に動きつつ、ラテラルロッドの機能により車体の運動と同調しようとする。上記構成では、一対の支持ブラケットそれぞれの車幅方向外側に、リヤサスペンションブラケットが配置されている。このため、ラテラルロッドからの荷重は、バッテリユニットおよび支持ブラケットからリヤサスペンションブラケットを介して車体骨格として剛性の高いフロアサイドメンバに確実に伝達される。したがってラテラルロッドの機能が十分に発揮され、車体骨格とバッテリユニットとの運動をより同調させることができる。

本発明の一実施の形態に係る車体構造の他の代表的な構成は、車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、車体構造はさらに、車両の床面を構成するフロアパネルと、フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、フロアパネルの下側で一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、バッテリユニットの左右両側に設けられそれぞれ車幅方向外側に張り出している一対のフランジと、一対のフロアサイドメンバおよび一対のフランジに接合されバッテリユニットの後端部の左右両側を一対のフランジを介して把持しバッテリユニットをクロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、クロスメンバと一対のフランジのいずれか一方とをつなぐラテラルロッドとを備え、ラテラルロッドは、バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線を跨いでいることを特徴とする。

上記構成によれば、車体のクロスメンバと、バッテリユニットに設けられた一対のフランジのいずれか一方とをラテラルロッドでつなぎ、さらにラテラルロッドをバッテリユニットの中心線を跨ぐように配置した。このようにすれば、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニットに設けられたフランジがラテラルロッドによって押されたり引かれたりするため、バッテリユニットは、振動する車体と相当程度に同じ動きをするようになる。つまりラテラルロッドは、車体骨格とバッテリユニットとの運動を同調させる機能を有する。

またバッテリユニットに設けられた一対のフランジは、車幅方向外側に張り出しているため、張り出した方向がラテラルロッドからの荷重の方向にほぼ一致していて、さらに車体骨格であるフロアサイドメンバにより近い位置にある。このため、ラテラルロッドからの荷重は、フランジから支持ブラケットに伝達され、さらに車体骨格としてのフロアサイドメンバにまで確実に伝達される。したがって本発明によれば、バッテリユニットが搭載された車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、操縦安定性が低下することも回避できる。

さらにラテラルロッドは、棒状の部材であるため、車体のクロスメンバと、バッテリユニットに設けられた一対のフランジのいずれか一方との車両前後方向の間隔を小さくしても取付け可能である。このため、上記構成によれば、バッテリユニットをクロスメンバ側すなわち車両後方に拡張してバッテリ容量を増やすこともでき、電気自動車の航続距離を長くできる。

本発明の一実施の形態に係る車体構造のさらに他の代表的な構成は、車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、車体構造はさらに、車両の床面を構成するフロアパネルと、フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、フロアパネルの下側で一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、一対のフロアサイドメンバに接合されバッテリユニットの後端部の左右両側を把持しバッテリユニットをクロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線よりも車幅方向右側でクロスメンバとバッテリユニットの後端部とをつなぎあるいはクロスメンバと一対の支持ブラケットのうち右側の右支持ブラケットとをつなぐ右連結バーと、バッテリユニットの中心線よりも車幅方向左側でクロスメンバとバッテリユニットの後端部とをつなぎあるいはクロスメンバと一対の支持ブラケットのうち左側の左支持ブラケットとをつなぐ左連結バーとを備え、右連結バーおよび左連結バーはいずれも、クロスメンバに近づくほどバッテリユニットの中心線に近づくようにクロスメンバに対して傾斜していて、右連結バーとクロスメンバとが成す角度のうち、車幅方向右側の角度は４５度未満であり、左連結バーとクロスメンバとが成す角度のうち、車幅方向左側の角度は４５度未満であることを特徴とする。

上記構成によれば、バッテリユニットの中心線の車幅方向右側では、右連結バーを用いて、クロスメンバとバッテリユニットの後端部とをつなぎあるいはクロスメンバと右支持ブラケットとをつないでいる。さらにバッテリユニットの中心線の車幅方向左側では、左連結バーを用いて、クロスメンバとバッテリユニットの後端部とをつなぎあるいはクロスメンバと左支持ブラケットとをつないでいる。そして、右連結バーおよび左連結バーはいずれも、クロスメンバに向かうほどバッテリユニットの中心線に近づくように傾斜していて、クロスメンバに対して４５度未満の角度を成している。

このようにすれば、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニットの後端部または一対の支持ブラケットが、右連結バーおよび左連結バーによって押されたり引かれたりする。このため、バッテリユニットは、振動する車体と相当程度に同じ動きをするようになる。つまり、右連結バーおよび左連結バーは、車体骨格とバッテリユニットとの運動を相当程度に同調させる機能を有する。しかも右連結バーおよび左連結バーは、バッテリユニットの中心線の車幅方向右側と車幅方向左側に配置され、さらにクロスメンバに対して４５度未満の角度で傾斜しているため、その長さも長く設定できる。このため、右連結バーおよび左連結バーは、車体の捩じれ（回転）の２方向のうちいずれの方向に対しても機能を十分に発揮し、車体骨格とバッテリユニットとの運動をより同調させることができる。したがって本発明によれば、バッテリユニットが搭載された車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、操縦安定性が低下することも回避できる。

さらに右連結バーおよび左連結バーは、クロスメンバに対して４５度未満の角度で傾斜した棒状の部材であるため、クロスメンバとバッテリユニットの後端部あるいは一対の支持ブラケットとの車両前後方向の間隔を小さくしても取付け可能である。このため、上記構成によれば、バッテリユニットをクロスメンバ側すなわち車両後方に拡張してバッテリ容量を増やすこともでき、電気自動車の航続距離を長くできる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。

図１は、本発明の実施例に係る車体構造１００を概略的に示す図である。図２は、図１の車体構造１００を下方から見てその一部を拡大して示す図である。なお以下各図において、車両前後方向をそれぞれ矢印Ｆｒ、Ｂａｃｋ、車幅方向の左右をそれぞれ矢印Ｌｅｆｔ、Ｒｉｇｈｔ、車両上下方向をそれぞれ矢印Ｕｐ、Ｄｏｗｎで例示する。

車体構造１００は、図１に示すバッテリユニット１０２が搭載された車体すなわち電気自動車（ＥＶ車）に適用される。車体構造１００は、車両の床面を構成するフロアパネル１０４と、一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８と、クロスメンバ１１０とを備えている。フロアパネル１０４は、リヤフロアパネル１１２とメインフロアパネル１１４とを含んで構成されている。

リヤフロアパネル１１２は、車体後部の床面を構成し、さらに不図示のスペアタイヤを収容する下方に凹んだスペアタイヤハウス１１６を形成している。メインフロアパネル１１４は、リヤフロアパネル１１２の車両前側に位置し、リヤフロアパネル１１２に接合されていて、スペアタイヤハウス１１６よりも車両前側の床面を構成している。

一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８は、車体骨格を構成する部材の一つであって、リヤフロアパネル１１２およびメインフロアパネル１１４の左右両側に沿って前後方向に延び、車幅方向に離間して配置されている。なお一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８それぞれの車両外側には、車両前後方向に延びる一対のサイドシル１１８、１２０が配置されている。

クロスメンバ１１０は、フロアパネル１０４の下側で一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８の間に差し渡されていて、ここではリヤフロアパネル１１２とメインフロアパネル１１４との境界の下側に位置している。クロスメンバ１１０は、図２に示すように車幅方向に延びる本体部１２２と、一対のエクステンション１２４、１２６とを有する。

一対のエクステンション１２４、１２６は、本体部１２２の両端および一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８にそれぞれ接合され、本体部１２２を車幅方向外側に延長する。また、一対のエクステンション１２４、１２６は、例えば板厚を大きくするなどしてあるため、本体部１２２よりも剛性が高い。さらに、一対のエクステンション１２４、１２６は、クロスメンバ１１０の本体部１２２よりも車幅方向外側に位置しているため、車体骨格である一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８により近い位置にある。

ここで電気自動車においては、バッテリユニット１０２の設置スペースを十分に確保することで、バッテリ容量を増やして航続距離を長くできる。その一方で、バッテリユニット１０２を搭載した車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニット１０２は慣性重量が大きい重量物であるため、振動（運動）する車体に追従せず、車体骨格とは異なる運動を行う。その結果として、車体においてバッテリユニット１０２と車体骨格との相対的な回転ずれを生じ、車体骨格に過剰な負荷（例えばせん断応力）がかかったり、室内に騒音が生じたり、操縦安定性が低下したりする可能性があった。

そこで車体構造１００では、車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動を相当程度に同調させることができる構成を採用した。すなわち車体構造１００は、ラテラルロッド１２８をさらに備える。ラテラルロッド１２８は、図２に示すように、車体骨格としての一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８の間に差し渡されたクロスメンバ１１０と、バッテリユニット１０２の後端部１３０とをつないでいる。またラテラルロッド１２８は、クロスメンバ１１０とバッテリユニット１０２の後端部１３０とをつないだ状態で、バッテリユニット１０２の中心線Ａを跨いでいる。中心線Ａは、バッテリユニット１０２の車幅方向中央を通って車両前後方向に延びている。

車体構造１００はさらに、図２に示す一対のフランジ１３２、１３４と、一対の支持ブラケット１３６、１３８と、一対のリヤサスペンションブラケット１４０、１４２とを備える。一対のフランジ１３２、１３４は、バッテリユニット１０２の左右両側に設けられそれぞれ車幅方向外側に張り出していて、車体骨格である一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８により近い位置にある。また一対のフランジ１３２、１３４は、バッテリユニット１０２に設けられているため、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニット１０２と一体的に動くことになる。

一対の支持ブラケット１３６、１３８は、一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８および一対のフランジ１３２、１３４に接合されている。そして一対の支持ブラケット１３６、１３８は、バッテリユニット１０２の後端部１３０の左右両側を一対のフランジ１３２、１３４を介して把持し、バッテリユニット１０２をメインフロアパネル１１４の下方かつクロスメンバ１１０の前方に支持する。また一対の支持ブラケット１３６、１３８は、バッテリユニット１０２を支持しているため、車体に捩じれ振動が生じた場合、一対のフランジ１３２、１３４とともにバッテリユニット１０２と一体的に動くことになる。

一対のリヤサスペンションブラケット１４０、１４２は、不図示の後輪を懸架するブラケットであり、一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８に高い剛性で固定されている。
このため、一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８のうち一対のリヤサスペンションブラケット１４０、１４２の周囲は、特に剛性が高められている。また、一対のリヤサスペンションブラケット１４０、１４２は、図２に示すように一対の支持ブラケット１３６、１３８それぞれの車幅方向外側、すなわちバッテリユニット１０２の後端部１３０の車幅方向外側に配置されている。

図３は、図２の車体構造１００のＢ矢視図である。図４は、図２の車体構造１００のＣ矢視図である。ラテラルロッド１２８は、棒状の部材であり、その両端には取付ブラケット１４４、１４６がそれぞれ取付けられている（図２参照）。

図３に示すラテラルロッド１２８の取付ブラケット１４４は、バッテリユニット１０２の後端部１３０のうちフランジ１３２に近い角部１４８に下方からボルトなどによって取付けられ固定される。図４に示すラテラルロッド１２８の取付ブラケット１４６は、クロスメンバ１１０のうちフロアサイドメンバ１０８により近い位置にあるエクステンション１２６に下方からボルトなどによって取付けられ固定される。エクステンション１２６は、図４に示すように凹状すなわち車両上方に向かって凸形状に湾曲している。

このようにラテラルロッド１２８は、バッテリユニット１０２の後端部１３０およびクロスメンバ１１０のエクステンション１２６に下方からアクセスしてボルトなどによって容易に固定できる。さらに、棒状の部材であるラテラルロッド１２８は、バッテリユニット１０２の後端部１３０とクロスメンバ１１０のエクステンション１２６との車両前後方向の間隔を小さくしても取付け可能である。したがって車体構造１００では、バッテリユニット１０２をクロスメンバ１１０側すなわち車両後方に拡張してバッテリ容量を増やすことができ、電気自動車の航続距離を長くできる。

また車体構造１００では、バッテリユニット１０２と一対のフロアサイドメンバ１０６、１０８との間を車幅方向に延びる適宜の部材でつなぐような構成を採用していない。よって車体構造１００では、車幅方向に延びる部材を配置するためのスペースを確保する必要がないため、バッテリユニット１０２の車幅方向の寸法を小さくする必要もなく、バッテリ容量を確保できる。

さらにバッテリユニット１０２は、ラテラルロッド１２８の取付ブラケット１４４を角部１４８に予め取付けた後、車体に搭載される。そしてバッテリユニット１０２を車体に搭載した後、ラテラルロッド１２８の取付ブラケット１４６をエクステンション１２６に取付ける。このようにして車体構造１００では、バッテリユニット１０２を車体に搭載しつつ、バッテリユニット１０２の後端部１３０およびクロスメンバ１１０のエクステンション１２６にラテラルロッド１２８を取付けることができる。

つぎに車体に捩じれ振動が生じた場合での、車体構造１００の挙動について説明する。車体に捩じれ振動が生じると、車体のクロスメンバ１１０のうちラテラルロッド１２８が取付けられたエクステンション１２６は、車体の捩じれ振動に合わせてラテラルロッド１２８を押したり引いたりする。それに応じてバッテリユニット１０２の後端部１３０がラテラルロッド１２８によって押されたり引かれたりするため（図５（ａ）、図６（ａ）参照）、バッテリユニット１０２は、振動する車体と相当程度に同じ動きをするようになる。

つまり、ラテラルロッド１２８は、バッテリユニット１０２を支持しその支持荷重を車体骨格に確実に伝達することで、車体に捩じれ振動が生じた場合、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動を相当程度に同調させる機能を有する。またフロアサイドメンバ１０８により近い位置にあるエクステンション１２６にラテラルロッド１２８を取付けることにより、ラテラルロッド１２８の長さをより長く設定できる。さらにエクステンション１２６は、本体部１２２よりも剛性が高く、さらに車体骨格であるフロアサイドメンバ１０８に接合されている。このため、ラテラルロッド１２８からの荷重がエクステンション１２６を介して車体骨格に伝達され易くなり、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動をより同調させることができる。

また、エクステンション１２６が凹状に湾曲しているため、ラテラルロッド１２８からの荷重をエクステンション１２６の凹面で受けることになり、荷重が分散され易い。このため、ラテラルロッド１２８は、バッテリユニット１０２の支持荷重を車体のクロスメンバ１１０に確実に伝達できる。

さらに車体構造１００では、バッテリユニット１０２の後端部１３０の車幅方向外側であって支持ブラケット１３６、１３８それぞれの車幅方向外側に、剛性の高いリヤサスペンションブラケット１４０、１４２が配置されている。このため、ラテラルロッド１２８からの荷重は、支持ブラケット１３６、１３８およびリヤサスペンションブラケット１４０、１４２を介して車体骨格としてのフロアサイドメンバ１０６、１０８に確実に伝達される。

したがって車体構造１００では、ラテラルロッド１２８の機能が十分に発揮されるため、車体に捩じれ振動が生じた場合、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動をより同調させることができる。その結果、車体構造１００では、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、さらに操縦安定性が低下することも回避できる。

なお車体構造１００では、クロスメンバ１１０とバッテリユニット１０２の後端部１３０とをラテラルロッド１２８でつなぐようにしたが、これに限定されない。一例として図３の仮想線Ｄに示すように、ラテラルロッド１２８を車幅方向右側に延長し、バッテリユニット１０２の後端部１３０に代え、フランジ１３２または支持ブラケット１３６にラテラルロッド１２８を取付けるようにしてもよい。

フランジ１３２は、バッテリユニット１０２に設けられていて、さらに支持ブラケット１３６に接合されている。このため、フランジ１３２および支持ブラケット１３６は、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニット１０２と一体的に動くことになる。さらにフランジ１３２は、車幅方向外側に張り出しているため、張り出した方向がラテラルロッド１２８からの荷重の方向にほぼ一致している。

このため、車体に捩じれ振動が生じた場合、フランジ１３２または支持ブラケット１３６がラテラルロッドによって押されたり引かれたりするため、バッテリユニット１０２は、振動する車体と相当程度に同じ動きをするようになる。つまりラテラルロッド１２８は、フランジ１３２または支持ブラケット１３６に取付けられた場合であっても、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動を同調させることができる。

他の例として、クロスメンバ１１０のエクステンション１２４（図３参照）とバッテリユニット１０２の後端部１３０の角部１４９（図４参照）とをラテラルロッド１２８でつなぐようにしてもよい。エクステンション１２４は、クロスメンバ１１０のうちフロアサイドメンバ１０６により近い位置にある。またバッテリユニット１０２の後端部１３０の角部１４９は、フランジ１３４に近い位置にある。このため、ラテラルロッド１２８では、取付ブラケット１４４をエクステンション１２４に取付けて、取付ブラケット１４６をバッテリユニット１０２の後端部１３０の角部１４９に取付ければよい。さらに他の例として、クロスメンバ１１０のエクステンション１２４とバッテリユニット１０２の角部１４９とをつなぐラテラルロッド１２８を車幅方向左側に延長してもよい。そしてバッテリユニット１０２の後端部１３０に代え、フランジ１３４または支持ブラケット１３８にラテラルロッド１２８を取付けるようにしてもよい。このような他の例によるラテラルロッド１２８であっても、車体に捩じれ振動が生じると、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動を同調させることができる。

図５は、本発明の他の実施例に係る車体構造１００Ａを模式的に示す図である。車体構造１００Ａでは、図示のように２本の連結バーすなわち右連結バー１５０および左連結バー１５２を用いて、クロスメンバ１１０とバッテリユニット１０２の後端部１３０とをそれぞれつないでいる。

右連結バー１５０は、バッテリユニット１０２の中心線Ａの車幅方向右側に位置する取付点Ｅでバッテリユニット１０２の後端部１３０に取付けられている。また、右連結バー１５０は、中心線Ａの車幅方向右側に位置する取付点Ｆでクロスメンバ１１０に取付けられている。さらに右連結バー１５０は、クロスメンバ１１０に近づくほどバッテリユニット１０２の中心線Ａに近づくようにクロスメンバ１１０に対して傾斜している。そして、右連結バー１５０とクロスメンバ１１０とが成す角度のうち、車幅方向右側の角度θａは４５度未満となっている。

左連結バー１５２は、バッテリユニット１０２の中心線Ａの車幅方向左側に位置する取付点Ｇでバッテリユニット１０２の後端部１３０に取付けられている。また、左連結バー１５２は、中心線Ａの車幅方向左側に位置する取付点Ｈでクロスメンバ１１０に取付けられている。さらに左連結バー１５２は、クロスメンバ１１０に近づくほどバッテリユニット１０２の中心線Ａに近づくようにクロスメンバ１１０に対して傾斜している。そして、左連結バー１５２とクロスメンバ１１０とが成す角度のうち、車幅方向左側の角度θｂは４５度未満となっている。

このような車体構造１００Ａでは、車体に捩じれ振動が生じた場合、バッテリユニット１０２の後端部１３０トが右連結バー１５０および左連結バー１５２によって押されたり引かれたりする。このため、バッテリユニット１０２は、振動する車体と相当程度に同じ動きをするようになる。つまり、右連結バー１５０および左連結バー１５２は、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動を相当程度に同調させる機能を有する。しかも右連結バー１５０および左連結バー１５２は、バッテリユニット１０２の中心線Ａの車幅方向右側と車幅方向左側に配置され、さらにクロスメンバ１１０に対して４５度未満の角度θａ、角度θｂで傾斜しているため、その長さも長く設定できる。

このため、右連結バー１５０および左連結バー１５２は、車体の捩じれ（回転）の２方向のうちいずれの方向に対しても機能を十分に発揮し、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動をより同調させることができる。したがって車体構造１００Ａによれば、車体に捩じれ振動が生じた場合に、車体骨格に過剰な負荷がかかることを防止し、室内の騒音を低減し、操縦安定性が低下することも回避できる。

さらに右連結バー１５０および左連結バー１５２は、クロスメンバ１１０に対して４５度未満の角度で傾斜した棒状の部材である。このため、右連結バー１５０および左連結バー１５２は、クロスメンバ１１０とバッテリユニット１０２の後端部１３０との車両前後方向の間隔を小さくしても取付け可能である。したがって車体構造１００Ａによれば、バッテリユニット１０２をクロスメンバ１１０側すなわち車両後方に拡張してバッテリ容量を増やすこともでき、電気自動車の航続距離を長くできる。

なお一例として、右連結バー１５０は、車幅方向右側に延長することで、バッテリユニット１０２の後端部１３０に代え、図２に示す中心線Ａよりも車幅方向右側に位置するフランジ１３２または支持ブラケット１３６に取付けるようにしてもよい。また左連結バー１５２は、車幅方向左側に延長することで、バッテリユニット１０２の後端部１３０に代え、図２に示す中心線Ａよりも車幅方向左側に位置するフランジ１３４または支持ブラケット１３８に取付けるようにしてもよい。このような場合であっても、右連結バー１５０および左連結バー１５２は、車体骨格とバッテリユニット１０２との運動を同調させることができる。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施例について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明は、車体構造に利用することができる。

１００、１００Ａ…車体構造、１０２…バッテリユニット、１０４…フロアパネル、１０６、１０８…フロアサイドメンバ、１１０…クロスメンバ、１１２…リヤフロアパネル、１１４…メインフロアパネル、１１６…スペアタイヤハウス、１１８、１２０…サイドシル、１２２…クロスメンバの本体部、１２４、１２６…エクステンション、１２８…ラテラルロッド、１３０…バッテリユニットの後端部、１３２、１３４…フランジ、１３６、１３８…支持ブラケット、１４０、１４２…リヤサスペンションブラケット、１４４、１４６…ラテラルロッドの取付ブラケット、１４８、１４９…バッテリユニットの角部、１５０、１５２…連結バー

Claims (6)

1. 車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、
   当該車体構造はさらに、
   車両の床面を構成するフロアパネルと、
   前記フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、
   前記フロアパネルの下側で前記一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、
   前記一対のフロアサイドメンバに接合され前記バッテリユニットの後端部の左右両側を把持し該バッテリユニットを前記クロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、
   前記クロスメンバと前記バッテリユニットの後端部とをつなぎあるいは前記クロスメンバと前記一対の支持ブラケットのいずれか一方とをつなぐラテラルロッドとを備え、
   前記ラテラルロッドは、前記バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線を跨いでいることを特徴とする車体構造。
2. 前記クロスメンバは、
   車幅方向に延びる本体部と、該本体部の両端および前記一対のフロアサイドメンバにそれぞれ接合され該本体部を車幅方向外側に延長する該本体部よりも剛性の高い一対のエクステンションとを有し、
   前記ラテラルロッドは、前記一対のエクステンションのいずれか一方に取付けられていることを特徴とする請求項１に記載の車体構造。
3. 前記一対のエクステンションのいずれか一方のうち前記ラテラルロッドが取付けられた箇所は、凹状に湾曲していることを特徴とする請求項２に記載の車体構造。
4. 当該車体構造はさらに、前記一対のフロアサイドメンバに接合され後輪を懸架する一対のリヤサスペンションブラケットを備え、
   前記一対のリヤサスペンションブラケットは、前記一対の支持ブラケットそれぞれの車幅方向外側に配置されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の車体構造。
5. 車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、
   当該車体構造はさらに、
   車両の床面を構成するフロアパネルと、
   前記フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、
   前記フロアパネルの下側で前記一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、
   前記バッテリユニットの左右両側に設けられそれぞれ車幅方向外側に張り出している一対のフランジと、
   前記一対のフロアサイドメンバおよび前記一対のフランジに接合され前記バッテリユニットの後端部の左右両側を前記一対のフランジを介して把持し該バッテリユニットを前記クロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、
   前記クロスメンバと前記一対のフランジのいずれか一方とをつなぐラテラルロッドとを備え、
   前記ラテラルロッドは、前記バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線を跨いでいることを特徴とする車体構造。
6. 車体に搭載されたバッテリユニットを備える車体構造であって、
   当該車体構造はさらに、
   車両の床面を構成するフロアパネルと、
   前記フロアパネルの左右両側に沿って前後方向に延びる一対のフロアサイドメンバと、
   前記フロアパネルの下側で前記一対のフロアサイドメンバの間に差し渡されるクロスメンバとを備える車体構造において、
   前記一対のフロアサイドメンバに接合され前記バッテリユニットの後端部の左右両側を把持し該バッテリユニットを前記クロスメンバの前方に支持する一対の支持ブラケットと、
   前記バッテリユニットの車幅方向中央を通って車両前後方向に延びる中心線よりも車幅方向右側で前記クロスメンバと前記バッテリユニットの後端部とをつなぎあるいは前記クロスメンバと前記一対の支持ブラケットのうち右側の右支持ブラケットとをつなぐ右連結バーと、
   前記バッテリユニットの中心線よりも車幅方向左側で前記クロスメンバと前記バッテリユニットの後端部とをつなぎあるいは前記クロスメンバと前記一対の支持ブラケットのうち左側の左支持ブラケットとをつなぐ左連結バーとを備え、
   前記右連結バーおよび左連結バーはいずれも、前記クロスメンバに近づくほど前記バッテリユニットの中心線に近づくように前記クロスメンバに対して傾斜していて、
   前記右連結バーと前記クロスメンバとが成す角度のうち、車幅方向右側の角度は４５度未満であり、
   前記左連結バーと前記クロスメンバとが成す角度のうち、車幅方向左側の角度は４５度未満であることを特徴とする車体構造。

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