JP2020100372A - 車両下部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】乗員に対して低周波の電磁波をシールドできる車両下部構造を得る。【解決手段】車両１２の下部に設けられたフロアパネル１６の裏面側に配置された電磁波発生部材２０、２２、２４と、磁性材料Ｍｐが分散されたバッキング層３４と、バッキング層３４の表面側に設けられたカーペット毛足と、を有し、フロアパネル１６の表面側に配置されたカーペット部材３０と、を備えた車両下部構造１０とする。【選択図】図２

Description

本発明は、車両下部構造に関する。

シート状繊維素材の片面もしくは両面に高導電性金属が被覆されてなる電磁波シールド材を有する積層シートを自動車のアンダーパネルに適用可能であることは、従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１５−４２４４８号公報

しかしながら、この積層シートは、導電性材料で電磁波をシールドしているため、高周波の電磁波しかシールドできない。すなわち、この積層シートでは、乗員への影響（人体暴露）が懸念される低周波の電磁波をシールドできない。このように、乗員に対して低周波の電磁波をシールドできるようにする構造には、未だ改善の余地がある。

そこで、本発明は、乗員に対して低周波の電磁波をシールドできる車両下部構造を得ることを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項１に記載の車両下部構造は、車両の下部に設けられたフロアパネルの裏面側に配置された電磁波発生部材と、磁性材料が分散されたバッキング層と、前記バッキング層の表面側に設けられたカーペット毛足と、を有し、前記フロアパネルの表面側に配置されたカーペット部材と、を備えている。

請求項１に記載の発明によれば、フロアパネルの表面側に配置されたカーペット部材のバッキング層に、磁性材料が分散されている。ここで、フロアパネルの裏面側に配置された電磁波発生部材から電磁波が発生されるが、乗員への影響（人体暴露）が懸念される電磁波は、低周波の電磁波であり、その発生には磁界成分が寄与する。したがって、バッキング層に磁性材料が分散されていると、その磁性材料により、電磁波発生部材から発生する電磁波の磁界成分の向きが、乗員から離れる方向へ変更される。よって、乗員に対して低周波の電磁波がシールドされる。

また、請求項２に記載の車両下部構造は、請求項１に記載の車両下部構造であって、前記バッキング層の前記電磁波発生部材に対応する部位に分散されている前記磁性材料の密度は、前記バッキング層の他の部位に分散されている前記磁性材料の密度よりも高い。

請求項２に記載の発明によれば、バッキング層の電磁波発生部材に対応する部位に分散されている磁性材料の密度が、バッキング層の他の部位に分散されている磁性材料の密度よりも高い。したがって、その磁性材料により、電磁波発生部材から発生する電磁波の磁界成分の向きが、乗員から離れる方向へ効率よく変更される。よって、乗員に対して低周波の電磁波が効率よくシールドされる。

また、請求項３に記載の車両下部構造は、請求項１に記載の車両下部構造であって、前記バッキング層の前記電磁波発生部材に対応する部位にのみ前記磁性材料が分散されている。

請求項３に記載の発明によれば、磁性材料が、バッキング層の電磁波発生部材に対応する部位にのみ分散されている。したがって、その磁性材料により、電磁波発生部材から発生する電磁波の磁界成分の向きが、乗員から離れる方向へ効率よく変更される。よって、乗員に対して低周波の電磁波が効率よくシールドされる。

以上のように、本発明によれば、乗員に対して低周波の電磁波をシールドすることができる。

本実施形態に係る車両下部構造を備えた車両を示す側面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を構成するフロアカーペットのバッキング層を示す平面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を構成するフロアカーペットの構成を示す断面図である。 本実施形態に係る車両下部構造を構成するフロアカーペットの分割タイプのバッキング層を示す平面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を基に詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各図において適宜示す矢印ＵＰを車体上方向、矢印ＦＲを車体前方向、矢印ＲＨを車体右方向とする。したがって、以下の説明で、特記することなく上下、前後、左右の方向を記載した場合は、車体上下方向の上下、車体前後方向の前後、車体左右方向（車幅方向）の左右を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態に係る車両下部構造１０を備えた車両１２の下部には、車室（キャビン）１４の床を構成するフロアパネル１６が設けられている。フロアパネル１６は、平面視で車体前後方向が長手方向となる略矩形状に形成されている（図２参照）。

フロアパネル１６の前端部１６Ａは、車幅方向から見た側面視で、車体前方上側へ車室１４側が凸となる（前輪のホイールハウスの形状に沿った）略円弧状に延在されている。そして、その前端部１６Ａの車体前方側におけるエンジンルーム内（前端部１６Ａの裏面側）には、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）及びモーター等からなる駆動装置２２が配置されている。つまり、この車両１２は、ハイブリッド車、燃料電池車又は電気自動車である。

また、フロアパネル１６の後端部１６Ｂも、車幅方向から見た側面視で、車体後方上側へ車室１４側が凸となる（後輪のホイールハウスの形状に沿った）略円弧状に延在されている。そして、車両１２が四輪駆動車の場合、その後端部１６Ｂの車体後方側で、かつ荷室の車体前方側（後端部１６Ｂの裏面側）にも、パワーコントロールユニット（ＰＣＵ）及びモーター等からなる駆動装置２４が配置されている。

更に、図１、図２に示されるように、駆動装置２２と駆動装置２４との間には、高圧電線２０が、フロアパネル１６の車体下方側（裏面側）で、かつ車幅方向略中央部を通って配線されている。この高圧電線２０及び駆動装置２２、２４が、本実施形態において電磁波を発生させる「電磁波発生部材」である。なお、フロアパネル１６の車体下方側（裏面側）には、図示しない電池パックが配置されており、その電池パックも電磁波発生部材の１つである。

フロアパネル１６の上面（表面側）には、そのフロアパネル１６の上面全体を覆うように、カーペット部材としてのフロアカーペット３０が配置されている（図２では後述するカーペット毛足３２を省略している）。フロアカーペット３０は、フロアパネル１６の前端部１６Ａの形状に沿った形状の前端部３０Ａと、フロアパネル１６の後端部１６Ｂの形状に沿った形状の後端部３０Ｂと、フロアパネル１６の前端部１６Ａ及び後端部１６Ｂを除く中間部１６Ｃの形状に沿った形状の平坦部３０Ｃと、を有している。

そして、図３に示されるように、フロアカーペット３０は、カーペット毛足３２と、そのカーペット毛足３２が上面（表面側）に設けられたバッキング層３４と、を有している。カーペット毛足３２は、ポリアミド（ＰＡ）繊維やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）繊維等の樹脂繊維で構成されている。

バッキング層３４は、ポリエチレン（ＰＥ）やポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂材又はゴム材等で構成されており、その上面（表面側）を覆うカーペット毛足３２の抜けを抑制又は防止するようになっている。また、バッキング層３４には、磁性材料としての磁性体粉末Ｍｐが添加されて分散されている。

磁性体粉末Ｍｐは、バッキング層３４に８０重量％以上添加されることが望ましいが、これに限定されるものではなく、これよりも若干少ない添加量であってもよい。また、磁性体粉末Ｍｐとしては、安価なマグネタイト微粒子が一例として挙げられるが、これに特に限定されるものではない。

また、図２に示されるように、磁性体粉末Ｍｐは、バッキング層３４における高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応する（対向する）部位に重点的に分散されることが望ましい。換言すれば、バッキング層３４における高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応する部位に分散されている磁性体粉末Ｍｐの密度が、バッキング層３４の他の部位に分散されている磁性体粉末Ｍｐの密度（磁性体粉末Ｍｐが添加されていない場合も含む）よりも高くなっていることが望ましい。

なお、このような構成を実現するには、例えば図４に示されるように、バッキング層３４を複数のパーツに分割して磁性体粉末Ｍｐを添加するようにすればよい。具体的に説明すると、駆動装置２２に対応する前端部３４Ａと、駆動装置２４に対応する後端部３４Ｂと、高圧電線２０に対応する中間部３４Ｃと、それ以外となる左側部３４Ｌ及び右側部３４Ｒと、にバッキング層３４を分割する。

そして、前端部３４Ａ、後端部３４Ｂ、中間部３４Ｃ、左側部３４Ｌ及び右側部３４Ｒを作成する際には、前端部３４Ａ、後端部３４Ｂ、中間部３４Ｃにのみ磁性体粉末Ｍｐを添加する。こうして、バッキング層３４の各パーツを作成したら、各パーツをフロアパネル１６の上面に接合する。これにより、高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応する部位にのみ重点的に磁性体粉末Ｍｐが分散されたバッキング層３４を有するフロアカーペット３０が得られる。

以上のような構成とされた本実施形態に係る車両下部構造１０において、次にその作用について説明する。

上記したように、フロアパネル１６の上面にはフロアカーペット３０が配置されている。そして、そのフロアカーペット３０のバッキング層３４には、磁性体粉末Ｍｐが添加されて分散されている。ここで、高圧電線２０及び駆動装置２２、２４からは、電磁波が発生されるが、乗員への影響（人体暴露）が懸念される電磁波は、低周波の電磁波であり、その発生には磁界成分が寄与している。

したがって、バッキング層３４に磁性体粉末Ｍｐが添加されて分散されていると、その磁性体粉末Ｍｐにより、高圧電線２０及び駆動装置２２、２４から発生する電磁波の磁界成分の向きを、乗員から離れる方向へ変更することができる。よって、乗員に対して低周波の電磁波をシールドすることができ、低周波の電磁波による乗員への影響を抑制又は防止することができる。

そして特に、バッキング層３４の高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応する部位に分散されている磁性体粉末Ｍｐの密度が、バッキング層３４の他の部位に分散されている磁性体粉末Ｍｐの密度よりも高くなっていると（バッキング層３４の高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応する部位にのみ磁性体粉末Ｍｐが分散されていると）、高圧電線２０及び駆動装置２２、２４から発生する電磁波の磁界成分の向きを、乗員から離れる方向へ効率よく変更することができる。したがって、乗員に対して低周波の電磁波を効率よくシールドすることができる。

また、このような構成によれば、バッキング層３４に添加する磁性体粉末Ｍｐの添加量を最小限にすることができるため、磁性体粉末Ｍｐがバッキング層３４全体に満遍なく分散されている場合に比べて、フロアカーペット３０における製造コストの増加を抑制することができるとともに、フロアカーペット３０における質量（重量）の増加を抑制することができる。よって、重量増加に伴って車両１２の燃費が低下することを抑制することができる。

また、バッキング層３４に磁性体粉末Ｍｐを添加させたため、バッキング層３４に磁性体粉末Ｍｐを添加しない場合に比べれば、フロアカーペット３０の質量（重量）が増加する。したがって、そのフロアカーペット３０が設けられたフロアパネル１６の重量を増加させることができ、車両１２において発生する振動の少なくとも一部を、そのフロアパネル１６によって抑えることができる。つまり、このような構成のフロアカーペット３０によれば、車両１２におけるノイズバイブレーションの低減に有効となる。

以上、本実施形態に係る車両下部構造１０について、図面を基に説明したが、本実施形態に係る車両下部構造１０は、図示のものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、適宜設計変更可能なものである。例えば、バッキング層３４における高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応する部位に磁性体粉末Ｍｐを重点的に分散する方法は、図４で示す方法に限定されるものではない。

また、図４に示されるバッキング層３４において、前端部３４Ａ、後端部３４Ｂ、中間部３４Ｃに分散された磁性体粉末Ｍｐの密度よりも低い密度であれば、バッキング層３４の高圧電線２０及び駆動装置２２、２４に対応していない他の部位である左側部３４Ｌや右側部３４Ｒにも、磁性体粉末Ｍｐが添加されて分散されていてもよい。

また、高圧電線２０は、フロアパネル１６の車幅方向略中央部を通って配線される構成に限定されるものではなく、例えばフロアパネル１６の左端部側又は右端部側を通って配線されていてもよい。この場合には、バッキング層３４を複数のパーツに分割して作成する際、中間部３４Ｃではなく、左側部３４Ｌ又は右側部３４Ｒに磁性体粉末Ｍｐを添加すればよい。

また、前輪駆動車の場合は、駆動装置２２のみが設けられるため、バッキング層３４を複数のパーツに分割して作成する際、後端部３４Ｂには磁性体粉末Ｍｐを添加しなくてもよい。同様に、後輪駆動車の場合は、駆動装置２４のみが設けられるため、バッキング層３４を複数のパーツに分割して作成する際、前端部３４Ａには磁性体粉末Ｍｐを添加しなくてもよい。

１０ 車両下部構造
１２ 車両
１６ フロアパネル
２０ 高圧電線（電磁波発生部材）
２２ 駆動装置（電磁波発生部材）
２４ 駆動装置（電磁波発生部材）
３０ フロアカーペット（カーペット部材）
３２ カーペット毛足
３４ バッキング層
Ｍｐ 磁性体粉末（磁性材料）

Claims (3)

1. 車両の下部に設けられたフロアパネルの裏面側に配置された電磁波発生部材と、
   磁性材料が分散されたバッキング層と、前記バッキング層の表面側に設けられたカーペット毛足と、を有し、前記フロアパネルの表面側に配置されたカーペット部材と、
   を備えた車両下部構造。
2. 前記バッキング層の前記電磁波発生部材に対応する部位に分散されている前記磁性材料の密度は、前記バッキング層の他の部位に分散されている前記磁性材料の密度よりも高い請求項１に記載の車両下部構造。
3. 前記バッキング層の前記電磁波発生部材に対応する部位にのみ前記磁性材料が分散されている請求項１に記載の車両下部構造。