JP2022154749A - 車体構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バッテリの搭載容量を多く確保しながら、側面衝突時におけるバッテリに入力する衝突荷重を低減する。【解決手段】車体構造１Ａは、サイドシル４２と、ピラー４３と、フロアパネル３の下方におけるピラー４３近傍の車幅方向内側に設けられる第１バッテリ配置部５１と、フロアパネル３の下方における車幅方向中央部、かつ、第１バッテリ配置部５１の車幅方向外側部よりも車幅方向内側の領域に設けられる第２バッテリ配置部５２とを備えている。【選択図】図４

Description

本発明は、例えばフロアパネルを備えた車体構造に関する。

例えば走行用モータを備えた自動車の場合、走行用モータに電力を供給するためのバッテリユニットが搭載されており、このバッテリユニットは走行用モータによる航続可能距離を伸ばすために大容量化されている（例えば特許文献１参照）。特許文献１の車体構造では、前部から後部まで水平に延びるフロアパネルの下方にバッテリユニットが搭載されている。

特開２０１９－１８６８６号公報

ところで、自動車の側方から障害物が衝突すること（側面衝突）があり、このような側面衝突時にバッテリを保護する必要がある。その一方で、航続可能距離はバッテリの容量に大きく依存しており、バッテリの搭載容量を増大させたいという要求がある。バッテリの搭載容量を増大させるということは、バッテリが大型化するということであり、特許文献１のようにフロアパネルの下方にバッテリユニットを搭載すると、サイドシルに接近した部分までバッテリユニットが配置されることが想定される。

バッテリがサイドシルに接近していると、側面衝突時にサイドシルが内側へ変形した時にバッテリに対する入力荷重が大きくなり、バッテリの保護性能が低下するおそれがある。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バッテリの搭載容量を多く確保しながら、側面衝突時におけるバッテリに入力する衝突荷重を低減することにある。

上記目的を達成するために、本開示の第１の側面では、車室の床面を構成するフロアパネルと、走行用モータと、該走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えた自動車の車体構造を前提とすることができる。車体構造は、前記フロアパネルの車幅方向両端部において前後方向に延びるように配設される左右一対のサイドシルと、左右一対の前記サイドシルからそれぞれ上方に延びる左右一対のピラーと、前記フロアパネルの下方における前記ピラー近傍の車幅方向内側に設けられ、前記バッテリが配置された第１バッテリ配置部と、前記フロアパネルの下方の車幅方向中央部において、前記バッテリが配置された第２バッテリ配置部とを備えている。

この構成によれば、第１バッテリ配置部と第２バッテリ載置部の両方にバッテリを搭載することができるので、フロアパネルの下方に搭載するバッテリの搭載容量を多くすることができる。この場合に、車体の中で比較的高剛性なピラー近傍は、側面衝突時に車幅方向内側へ向けての変形量が少なくて済む部分であり、このピラー近傍の車幅方向内側に第１バッテリ配置部が設けられているので、第１バッテリ配置部に配置されているバッテリに入力する衝撃荷重が低減する。また、第２バッテリ配置部は、サイドシルから車幅方向内側に離れた車幅方向中央部にあり、第２バッテリ配置部とサイドシルとの車幅方向の距離を長く確保することができる。これにより、側面衝突時にサイドシルが車幅方向内側へ変形したとしても、第２バッテリ配置部に配置されているバッテリに入力する衝撃荷重が低減する。

本開示の第２の側面では、前記フロアパネルの車幅方向中央部には、上方へ膨出するフロアトンネル部が設けられ、前記第２バッテリ配置部は、前記フロアトンネル部の内部に設けられている。

すなわち、フロアトンネル部はサイドシルから離れているので、このフロアトンネル部の内部を第２バッテリ配置部とすることで、第２バッテリ配置部に配置されているバッテリに入力する衝撃荷重を確実に低減できる。

本開示の第３の側面では、前記第１バッテリ配置部は、前記フロアトンネル部よりも車幅方向外側に設けられている。

この構成によれば、フロアトンネル部よりも車幅方向外側の空間を利用して広い範囲に第１バッテリ載置部を設けることができ、その結果、バッテリの搭載容量をより一層増大できる。

本開示の第４の側面では、前記第１バッテリ配置部は、前記第２バッテリ配置部を挟んで車幅方向両側にそれぞれ設けられ、前記第２バッテリ配置部及び前記車幅方向両側の第１バッテリ配置部が車幅方向に連続して設けられている。

この構成によれば、車幅方向両側及び中央部にバッテリを配置できるので、バッテリの搭載容量をより一層増大できる。

本開示の第５の側面では、前記バッテリを収容するとともに、前記フロアパネル及び前記サイドシルの少なくとも一方に固定されるバッテリケースを備え、単一の前記バッテリケースの内部に、車幅方向一側の前記第１バッテリ配置部、前記第２バッテリ配置部及び車幅方向他側の前記第１バッテリ配置部が設けられている。

この構成によれば、車幅方向一側から他側に渡るバッテリケースをフロアパネル及びサイドシルの少なくとも一方に固定することで、バッテリケースを利用して車体の剛性を高めることができる。

本開示の第６の側面では、前記フロアパネルは、前記自動車に設けられているペダルを操作するペダル操作者の踵が置かれる前部フロアパネルと、前記前部フロアパネルの車両後方に設けられた後部フロアパネルとを備えている。前記前部フロアパネルは、前記後部フロアパネルよりも上に位置付けられ、前記第１バッテリ配置部は、前記前部フロアパネルの下方に設けられている。

この構成によれば、ペダル操作者の踵が置かれる前部フロアパネルが後部フロアパネルに比べて上に位置付けられるので、ペダル操作者の踵が高い位置に置かれることになる。これにより、ペダル操作者の下腿と前部フロアパネルとのなす角度が小さくなるので、ペダル操作時に踵から入力される上下方向の分力が小さくなり、ペダルの操作性が向上する。

また、そのように上に配置された前部フロアパネルの下方に第１バッテリ配置部を設けることで、前部フロアパネルの下方空間をデッドスペースとすることなく、当該下方空間を有効利用することが可能になる。これにより、大容量のバッテリを搭載できる。

以上説明したように、フロアパネルの下方におけるピラー近傍の車幅方向内側に設けられた第１バッテリ配置部と、フロアパネルの下方における車幅方向中央部、かつ、第１バッテリ配置部の車幅方向外側部よりも車幅方向内側の領域に設けられた第２バッテリ配置部とを備えているので、バッテリの搭載容量を多く確保しながら、側面衝突時におけるバッテリへの衝突荷重の入力を低減できる。

本発明の実施形態に係る自動車の側面図である。 自動車のダッシュパネル及びフロアパネルの部分断面であり、ブレーキペダルの位置を示す図である。 図２におけるIII－III線断面図である。 車室の前側部分を後方から見た斜視図である。 自動車のダッシュパネル及びフロアパネルの部分断面であり、アクセルペダルの位置を示す図である。 フロアパネルの構造例を示す断面図である。 バッテリケースの平面図である。 ペダル操作時を説明する図である。 実施形態の変形例１に係る図８相当図である。 実施形態の変形例２に係る図６相当図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る自動車１の左側面図である。自動車１は、いわゆる乗用自動車である。尚、この実施形態の説明では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」といい、車両右側を単に「右」といい、車両左側を単に「左」というものとする。車両の左右方向が車幅方向である。

自動車１の前部には、動力室Ｓが設けられている。動力室Ｓには、走行用モータＭ等からなるパワートレイン（図示せず）が格納されている。従って、動力室Ｓは、例えばパワートレイン格納室、モータルーム等と呼ぶこともできる。自動車１は電気自動車であってもよいし、ハイブリッド自動車（プラグインハイブリッド自動車も含む）であってもよい。自動車１が電気自動車である場合には、動力室Ｓに走行用モータＭが搭載される。自動車１がハイブリッド自動車の場合には、動力室Ｓに走行用モータＭと、図示しないが内燃機関（エンジン）が搭載される。また、図示しないが、走行用モータは自動車１の後部に搭載されていてもよいし、車輪（ホイール）の内側に搭載されたインホイールモータであってもよい。

動力室Ｓの上部には、ボンネットフード２が設けられている。自動車１は、動力室Ｓに搭載されたエンジンや走行用モータＭ等で後輪を駆動するフロントエンジンリヤドライブ車（以下、ＦＲ車という）であってもよいし、動力室Ｓに搭載されたエンジンや走行用モータＭ等で前輪を駆動するフロントエンジンフロントドライブ車（以下、ＦＦ車という）であってもよい。自動車は、ＦＲ車とＦＦ車以外にも、４輪を駆動する４輪駆動車であってもよい。

図２に示すように、自動車１には、動力室Ｓの後方に車室Ｒが設けられている。車室Ｒの底面は、フロアパネル３で構成されており、従って、このフロアパネル３の上方空間が車室Ｒとなる。車室Ｒの上部にはルーフ４が設けられている。また、図１に示すように、自動車１の左側部には、フロントドア５と、リヤドア６とが開閉自在に配設されている。尚、図示しないが、自動車１の右側にもフロントドアと、リヤドアとが開閉自在に配設されている。

図２に示すように、自動車１は、本発明に係る車体構造１Ａを備えている。車体構造１Ａは、フロアパネル３とダッシュパネル７を備えているが、ダッシュパネル７は、本発明の車体構造１Ａを構成しない部材としてもよい。車室Ｒと動力室Ｓとを前後方向に仕切っている部材がダッシュパネル７である。ダッシュパネル７は、例えば鋼板等で構成されており、左右方向に延びるとともに上下方向にも延びている。ダッシュパネル７の下側部分は、下端部へ近づくほど後に位置するように傾斜ないし湾曲しており、ダッシュパネル７の下端部がフロアパネル３の前端部に接続されている。したがって、フロアパネル３は、ダッシュパネル７の下端部から後方へ延びるように設けられる。

この実施形態では、車室Ｒの右側が運転席側であり、車室Ｒの左側が助手席側である。図２は、自動車１の運転席側の断面であり、フロアパネル３及びダッシュパネル７の断面と、フロアパネル３に取り付けられている運転席シート８及び後席シート１０、ダッシュパネル７に取り付けられているブレーキペダルＢの概略構造を示している。運転席シート８は、車室Ｒの左右方向中央部よりも右側に設けられる一方、車室Ｒの左右方向中央部よりも左側には助手席シート９（図１に示す）が設けられている。尚、これに限らず、車室Ｒの左側が運転席側、車室Ｒの右側が助手席側であってもよい。また、車室Ｒの後席が２列以上設けられていてもよい。

自動車１の車体構造１Ａについてさらに具体的に説明すると、図１に破線で示すように、自動車１の左側部及び右側部には、それぞれ、フロントドア５によって開閉される前部ドア開口部４０と、リヤドア６によって開閉される後部ドア開口部４１とが形成されている。図３に示すように、車体構造１Ａは、フロアパネル３の左右方向両端部において前後方向に延びるように配設される左右一対のサイドシル４２を備えている。また、図４に示すように、車体構造１Ａは、フロアパネル３の前部を構成している前部フロアパネル３０の左右方向両端部において上下方向に延びるように配設される左右一対のヒンジピラー４３（左側のもののみ示す）も備えている。このヒンジピラー４３の下部は、サイドシル４２の前部近傍に接続されており、ヒンジピラー４３はそこから上方へ延びている。ヒンジピラー４３の後部は、該ヒンジピラー４３の下部へ行くほど後方に位置するように形成されている。つまり、ヒンジピラー４３の前後方向の寸法は、該ヒンジピラー４３の下部へ行くほど長くなるように設定されている。ヒンジピラー４３の下端部は、後述する前部フロアパネル３０の下面よりも下方まで延びている。

図４に示すように、ヒンジピラー４３の上部にはフロントピラー４４の下部が接続されている。フロントピラー４４は、上側へ行くほど後に位置するように傾斜しながら延びており、ルーフ４の前部と接続されている。さらに、図１に示すように、車体構造１Ａは、サイドシル４２の前後方向中間部から上方へ延びるセンターピラー４５を備えている。前部ドア開口部４０は、ヒンジピラー４３の後縁部、フロントピラー４４の下縁部、サイドシル４２の上縁部、センターピラー４５の前縁部及びルーフ４によって形成されている。フロントドア５はヒンジピラー４３に支持され、リヤドア６はセンターピラー４５に支持されている。

また、車体構造１Ａは、センターピラー４５から後方に離れた部分において上方方向に延びるリヤピラー（図示せず）を備えていてもよい。後部ドア開口部４１は、センターピラー４５とリヤピラーとの間に形成されることになる。また、リヤドア６は省略される場合もあり、この場合は後部ドア開口部４１も省略される。

図２に示すように、ダッシュパネル７には、ブレーキペダルＢが揺動自在に設けられている。すなわち、ダッシュパネル７の右側における車室Ｒ内側には、運転席シート８と対向する部分に、ペダルブラケット１１が取り付けられている。ペダルブラケット１１は、フロアパネル３の上面から上方へ離れて設けられている。ペダルブラケット１１には、左右方向に延びる支軸１１ａが設けられている。この支軸１１ａには、ブレーキペダルＢの上端部が軸支されている。

ブレーキペダルＢは、支軸１１ａに支持された部分から下方へ延びている。ブレーキペダルＢの下端部が乗員によって踏み込まれる部分である。ブレーキペダルＢには、ロッドＢ１の後端部が連結されている。ロッドＢ１の前端部は、ブレーキ倍力装置１２の入力部に接続されている。尚、ブレーキ倍力装置１２以外のブレーキ力発生装置にロッドＢ１の前端部を連結してもよい。

尚、ブレーキペダルＢの支持構造は上述した構造に限られるものではなく、図示しないが、いわゆるオルガンペダルタイプのブレーキペダルであってもよい。この場合、ブレーキペダルの下部が左右方向に延びる支軸を介してフロアパネル３に対して揺動自在に支持されることになる。

図５は、アクセルペダルＡの位置を示すダッシュパネル７及びフロアパネル３の断面図である。アクセルペダルＡは、いわゆるオルガンペダルタイプであり、当該アクセルペダルＡの下部が左右方向に延びる支軸Ａ１を介してフロアパネル３に対して揺動自在に支持されている。尚、アクセルペダルＡは、図示しないが吊り下げタイプであってもよい。この場合、アクセルペダルＡの上部が左右方向に延びる支軸を介してダッシュパネル７に揺動自在に支持される。走行用モータで走行する自動車１の場合も加速時に操作するペダルを備えており、本明細書では、このペダルもアクセルペダルと呼ぶことにする。

また、図示しないが、車室Ｒに設けられた操作レバー（図示せず）によって乗員がギヤ比を変更するマニュアルトランスミッションを搭載している場合、クラッチを操作するためのペダルが車室Ｒに設けられる。通常、アクセルペダルＡが一番右、ブレーキペダルＢがアクセルペダルＡの左側方、クラッチペダルがブレーキペダルＢの左側方に位置している。

また、図示しないが、例えば自動車の運転教習等に使用される教習車では、助手席側にもアクセルペダル及びブレーキペダルが運転席側と同様に設けられている。この教習車にも本発明を適用することができる。

（フロアパネルの構成）
図６に示すように、フロアパネル３は、前部フロアパネル３０と、シート載置フロアパネル３４とを備えている。前部フロアパネル３０及びシート載置フロアパネル３４は、別部材で構成されており、互いに接合されて１つのフロアパネル３を構成している。さらに、シート載置フロアパネル３４は、当該シート載置フロアパネル３４の前側部分を構成する第１フロアパネル（後部フロアパネル）３１と、当該シート載置フロアパネル３４の後側部分を構成する第２フロアパネル（後席側フロアパネル）３２とを備えている。第１フロアパネル３１及び第２フロアパネル３２は、別部材で構成されており、互いに接合されることによってシート載置フロアパネル３４が構成されている。

図３及び図４に示すように、前部フロアパネル３０と第１フロアパネル３１には、フロアトンネル部３０ｃが形成されていてもよい。フロアトンネル部３０ｃは、前部フロアパネル３０と第１フロアパネル３１の左右方向中央部を上方へ膨出させることによって形成することができ、例えば前部フロアパネル３０の前部から第１フロアパネル３１の後部まで前後方向に連続して延びる形状とすることができる。

前部フロアパネル３０は、ダッシュパネル７の下端部から後方へ延びるとともに左右方向に延びている。前部フロアパネル３０には、ブレーキペダルＢ及びアクセルペダルＡを操作するペダル操作者の踵が置かれる踵載置部３０ａが設けられている。踵載置部３０ａは、アクセルペダルＡやブレーキペダルＢを操作する際に、乗員の踵が自然に置かれる部分であり、乗員の体格や運転姿勢等によって多少異なるが、概ね図６に示す範囲（領域）である。すなわち、踵載置部３０ａは、前部フロアパネル３０における前端部から後方に離れた部分から前部フロアパネル３０における後端部から前方に離れた部分までの連続した領域と定義することができ、前部フロアパネル３０の前後方向中間部ということもできる。

図２に示すように、第２フロアパネル３２は、前部フロアパネル３０から後方に離れて設けられ、後席シート１０が固定される部材である。後席シート１０は、座面を構成する後席シートクッション部１０ａと、背もたれ部を構成する後席シートバック部１０ｂとを備えている。後席シートクッション部１０ａは、第２フロアパネル３２の上面に固定されている。

第２フロアパネル３２は、少なくとも、後席シートクッション部１０ａの前端部に対応する部分から後端部に対応するまで連続しているが、後席シートクッション部１０ａの後端部よりも後方まで延長されていてもよい。この場合、後席シート１０の後方に２列目となる後席シートを設置することや、荷物を載置する荷室を設けることが可能になる。

また、第１フロアパネル３１は、前部フロアパネル３０の後部から第２フロアパネル３２の前部まで延びている。そして、第１フロアパネル３１は、前部フロアパネル３０よりも下に位置付けられている。すなわち、例えば前部フロアパネル３０が略水平に前後方向に延びるとともに、第１フロアパネル３１も略水平に前後方向に延びる形状とすることができ、この場合、前部フロアパネル３０が第１フロアパネル３１よりも上に位置していることで、前部フロアパネル３０の後部から第１フロアパネル３１の前部まで上下方向に延びる前部板部３Ａをフロアパネル３が備えている。前部板部３Ａを介して前部フロアパネル３０と第１フロアパネル３１とが接続されることになるので、前部フロアパネル３０と第１フロアパネル３１との間には段差が形成されることになる。

また、第２フロアパネル３２も略水平に前後方向に延びる形状とすることができる。第２フロアパネル３２は第１フロアパネル３１よりも上に位置している。このことで、第２フロアパネル３２の前部から第１フロアパネル３１の後部まで上下方向に延びる後部板部３Ｂをフロアパネル３が備えている。後部板部３Ｂを介して第２フロアパネル３２と第１フロアパネル３１とが接続されることになるので、第２フロアパネル３２と第１フロアパネル３１との間にも段差が形成されることになる。これにより、第１フロアパネル３１が前部フロアパネル３０及び第２フロアパネル３２に比べて一段下に位置することになる。前部フロアパネル３０及び第２フロアパネル３２と、第１フロアパネル３１との高さの差は、例えば５ｃｍ以上または１０ｃｍ以上に設定することができ、また１５ｃｍ以上に設定してもよい。前部フロアパネル３０と第２フロアパネル３２とは、同じ高さであってもよいし、前部フロアパネル３０が第２フロアパネル３２より低くてもよいし、高くてもよい。また、前部フロアパネル３０、第１フロアパネル３１及び第２フロアパネル３２は、厳密に水平でなくてもよく、後側へ行くほど下に位置するように傾斜していてもよい。また、前部フロアパネル３０、第１フロアパネル３１及び第２フロアパネル３２の一部のみ傾斜し、他の部分が略水平であってもよい。さらに、第２フロアパネル３２は第１フロアパネル３１と同じ高さであってもよい。

上記前部板部３Ａは、前部フロアパネル３０に一体成形されていてもよいし、第１フロアパネル３１に一体成形されていてもよいし、これらフロアパネル３０、３１とは別体に成形されていてもよい。上記後部板部３Ｂについても、第２フロアパネル３２に一体成形されていてもよいし、第１フロアパネル３１に一体成形されていてもよいし、これらフロアパネル３１、３２とは別体に成形されていてもよい。また、前部板部３Ａ及び後部板部３Ｂは略鉛直に延びていてもよいし、傾斜ないし湾曲していてもよい。例えば、前部板部３Ａは、下へ行くほど後に位置するように傾斜ないし湾曲させることができ、また後部板部３Ｂは、下へ行くほど前に位置するように傾斜ないし湾曲させることができる。

図２に示すように、第１フロアパネル３１には、前席シート８を固定するための第１前席シート固定部（前部シート固定部）３１ａ及び第２前席シート固定部（後部シート固定部）３１ｂが設けられている。第１前席シート固定部３１ａは、第１フロアパネル３１の前後方向中央部よりも前に設けられており、例えば第１フロアパネル３１に固定された左右方向に長いメンバ等で構成されている。第２前席シート固定部３１ｂも同様に、左右方向に長いメンバ等で構成されており、第１前席シート固定部３１ａから後方に所定距離だけ離れて設けられている。第１前席シート固定部３１ａ及び第２前席シート固定部３１ｂの構成は、メンバに限られるものではなく、板材等で構成された各種形状のものを用いることができる。尚、この実施形態では、第１前席シート固定部３１ａの方が第２前席シート固定部３１ｂに比べて高く形成されているが、第１前席シート固定部３１ａ及び第２前席シート固定部３１ｂの高さは同じであってもよい。

第２フロアパネル３２の少なくとも前部には、後席シート１０を固定するための後席用シート固定部３２ａが設けられている。この後席用シート固定部３２ａは、前席シート固定部３１ａ、３１ｂと同様に構成されていてもよいし、別構造であってもよい。第２フロアパネル３２と第１フロアパネル３１とが同じ高さに配置されている場合には、前席シート８と後席シート１０とを同じ高さに配置することができる。

（前席シート）
前席シート８は、前席シートクッション部８ａと、前席シートバック部８ｂと、前席シートクッション部８ａの前後方向の位置調整を行うシートスライド機構８ｃとを備えている。前席シートクッション部８ａは、前席乗員の座面を構成する部分であり、図示しないが、例えばシートフレームとクッション材と表皮材等で構成されている。また、前席シートバック部８ｂは、前席乗員の背もたれ部を構成する部分であり、図示しないが、シートフレームと、クッション材、表皮材等で構成されている。

前席シートバック部８ｂの下部は、前席シートクッション部８ａの後部に対してリクライニング機構８ｄを介して取り付けられている。リクライニング機構８ｄは、従来から周知のものであり、前席シートバック部８ｂを任意の傾斜角度にして固定状態にするための機構である。

シートスライド機構８ｃは、従来から周知の機構を用いることができ、例えば、前席シートクッション部８ａの下部に固定される可動部材８ｅと、第１フロアパネル３１の第１前席シート固定部３１ａ及び第２前席シート固定部３１ｂに固定されるレール８ｆとを備えている。レール８ｆは前席シートクッション部８ａを前後方向に案内するための部材であり、前後方向に延びている。レール８ｆの前部が第１前席シート固定部３１ａに固定され、後部が第２前席シート固定部３１ｂに固定されている。第１前席シート固定部３１ａが第２前席シート固定部３１ｂに比べて高いので、レール８ｆは前へ行くほど上に位置するように傾斜している。レール８ｆは略水平であってもよい。

可動部材８ｅは、レール８ｆに係合した状態で当該レール８ｆに対して前後方向に相対移動可能な部材である。可動部材８ｅのレール８ｆに対する前後方向の位置は、所定範囲内であれば任意の位置にすることができ、その位置で可動部材８ｅをレール８ｆにロックすることができる。このようなロック機構も従来から周知であり、例えばレバー操作等によってロックを解除することができる。尚、シートスライド機構８ｃ及びリクライニング機構８ｄは、電動モータを使用した電動式であってもよい。

また、シートスライド機構８ｃの高さは、第１フロアパネル３１の高さ、第１前席シート固定部３１ａ及び第２前席シート固定部３１ｂの高さによって設定することができる。この実施形態では、前部フロアパネル３０と比較した時、前部フロアパネル３０がシートスライド機構８ｃよりも上に位置付けられているように、シートスライド機構８ｃの高さが設定されている。

（バッテリ）
図２に示すように、この自動車１には、走行用モータＭに電力を供給するための複数のバッテリ５０が搭載されている。この実施形態では、バッテリ５０は、いわゆるバッテリセルであり、例えばリチウムイオン電池、全固体電池等であってもよいし、他の二次電池であってもよい。また、バッテリ５０は、二次電池を収容したバッテリパックであってもよい。

上記バッテリ５０の搭載にあたり、車体構造１Ａには、バッテリ５０を配置するスペース（バッテリ配置用空間）として、フロアパネル３の下方に、第１バッテリ配置部５１及び第２バッテリ配置部５２が設けられている。第１バッテリ配置部５１は、複数のバッテリ５０のうち、一部が配置される部分であり、また、第２バッテリ配置部５２は、バッテリ５０のうちの残りが配置される部分である。

図３及び図４に基づいて、第１バッテリ配置部５１及び第２バッテリ配置部５２について具体的に説明する。図３及び図４では、第１バッテリ配置部５１及び第２バッテリ配置部５２の大きさ及び形状の概略を仮想線で示しており、図示した形状よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。第１バッテリ配置部５１は、前部フロアパネル３０の運転席側（車幅方向一側）の下方及び助手席側（車幅方向他側）の下方にそれぞれ設けられている。運転席側の第１バッテリ配置部５１は、右側のヒンジピラー４３近傍の車幅方向内側に設けられており、右側のヒンジピラー４３近傍からフロアトンネル部３０ｃの真下には達しないように、当該第１バッテリ配置部５１の左右方向の寸法が設定されている。図２に示すように、側面視で、ヒンジピラー４３の下部と、第１バッテリ配置部５１の少なくとも一部とが重複する位置関係にある。

助手席側の第１バッテリ配置部５１は、左側のヒンジピラー４３近傍の車幅方向内側に設けられており、左側のヒンジピラー４３近傍からフロアトンネル部３０ｃの真下には達しないように、当該第１バッテリ配置部５１の左右方向の寸法が設定されている。助手席側の第１バッテリ配置部５１も、その少なくとも一部が、側面視でヒンジピラー４３の下部と重複している。

ここで、ヒンジピラー４３はフロントドア５を開閉可能に支持する部材であることから高剛性である。このヒンジピラー４３の下端部は前部フロアパネル３０近傍に位置している。例えば自動車１の側方から衝撃荷重が作用した時（側面衝突時等）には、その荷重が高剛性なヒンジピラー４３を介して車体に伝達されることになる。この時、側面視でヒンジピラー４３と、第１バッテリ配置部５１に配置されているバッテリ５０とが重複していることで、当該バッテリ５０をヒンジピラー４３によって保護することができ、当該バッテリ５０への入力荷重を低減できる。

第１バッテリ配置部５１の前部は、前部フロアパネル３０の前部と同じ位置か、ダッシュパネル７の直下方に位置付けられている。第１バッテリ配置部５１の後部は、前部フロアパネル３０の後部と同じ位置か、前部板部３Ａの近傍に位置付けられている。

第２バッテリ配置部５２は、運転席側の第１バッテリ配置部５１と助手席側の第１バッテリ配置部５１との間、即ち、フロアパネル３の下方における車幅方向中央部に設けられている。フロアパネル３の車幅方向中央部にはフロアトンネル部３０ｃが形成されているので、車幅方向の位置がフロアトンネル部３０ｃに対応するように第２バッテリ配置部５２が位置付けられる。また、フロアパネル３の下方におけるフロアトンネル部３０ｃに対応する領域は、第１バッテリ配置部５１の車幅方向外側部よりも車幅方向内側の領域となる。言い換えると、第１バッテリ配置部５１は、フロアトンネル部３０ｃよりも車幅方向外側に設けられることになる。

また、この実施形態では、第１バッテリ配置部５１の下部と、第２バッテリ配置部５２の下部とは同じ高さに設定されているが、異なっていてもよい。第２バッテリ配置部５２は、フロアトンネル部３０ｃの内部にも設けられており、第２バッテリ配置部５２の上部は、フロアトンネル部３０ｃの上部近傍に位置付けられている。これにより、第２バッテリ配置部５２の上部は、第１バッテリ配置部５１の上部よりも上に位置することになるので、第２バッテリ配置部５２の上下方向の寸法は、第１バッテリ配置部５１の上下方向の寸法よりも長くなる。また、車幅方向の寸法を比較した時には、第１バッテリ配置部５１の方が第２バッテリ配置部５２よりも長くなっている。

第１バッテリ配置部５１と第２バッテリ配置部５２との相対的な位置関係を別の表現で説明すると、第１バッテリ配置部５１が第２バッテリ配置部５２を挟んで車幅方向両側にそれぞれ設けられることになる。そして、運転席側の前記第１バッテリ配置部５１、第２バッテリ配置部５２及び助手側の第１バッテリ配置部５１が車幅方向に連続している。

図２に示すように、第２フロアパネル３２の下方にも運転席側と助手席側にそれぞれ第１バッテリ配置部５１が設けられている。この後側の第１バッテリ配置部５１も前側の第１バッテリ配置部５１と同様である。第２バッテリ配置部５２は、フロアトンネル部３０ｃ内をその後部まで延びるように設けられている。当該第２バッテリ配置部５２の後部は、第２フロアパネル３２の下方に達しており、後側の第１バッテリ配置部５１の間に位置付けられている。尚、後側の第１バッテリ配置部５１は必要に応じて設ければよく、省略してもよい。

上述した第１バッテリ配置部５１及び第２バッテリ配置部５２は、バッテリ５０の配置スペースであり、これら配置スペースにバッテリ５０を配置するためには、バッテリ５０を所定位置から動かないようにするためのバッテリ保持手段が必要になる。このバッテリ保持手段と一例として、バッテリ５０を収容するバッテリケース５３を用いている。したがって、車体構造１Ａは、図7に示すような形状のバッテリケース５３を備えている。バッテリケース５３は、例えばフロアパネル３及びサイドシル４２の少なくとも一方に固定されて車体と一体化されている。バッテリケース５３を構成する部材としては、例えば鋼板や押出材等を挙げることができ、これら部材によって単一のバッテリケース５３が構成されている。「単一」とは、車体へ固定する前の構造体として見たときに１つとなっているということであり、バッテリケース５３が複数の部材で分離可能に構成されていたとしても、例えば自動車１の製造ラインにおいて車体へ固定する直前の状態で部材同士が分離しないように一体になっているということである。バッテリ５０とバッテリケース５３とを合わせてバッテリユニット等と呼ぶことができる。

バッテリケース５３の内部や外部には補強用のメンバ等が設けられている。このようにしてバッテリケース５３の剛性を高めることができる。剛性の高いバッテリケース５３を図３や図４等に示すフロアパネル３やサイドシル４２に固定することで、バッテリケース５３の剛性を利用して車体剛性を高めることができる。バッテリケース５３の固定構造は、特に限定されるものではないが、例えばボルト、ナット、ネジ等の締結部材を使用した固定構造を挙げることができる。

図７に示すように、バッテリケース５３は、運転席側かつ前側の第１バッテリ配置部５１に対応した右前収容部５３ａと、助手席側かつ前側の第１バッテリ配置部５１に対応した左前収容部５３ｂと、第２バッテリ配置部５２に対応した中央収容部５３ｃと、運転席側かつ後側の第１バッテリ配置部５１に対応した右後収容部５３ｄと、助手席側かつ後側の第１バッテリ配置部５１に対応した左後収容部５３ｅとを備えている。第１バッテリ配置部５１内に各収容部５３ａ、５３ｂ、５３ｄ、５３ｅが収まっていてもよいし、第１バッテリ配置部５１と各収容部５３ａ、５３ｂ、５３ｄ、５３ｅとが同じ形状であってもよい。また、第２バッテリ配置部５２内に収容部５３ｃが収まっていてもよいし、第２バッテリ配置部５２と収容部５３ｃとが同じ形状であってもよい。

右前収容部５３ａと右後収容部５３ｄとの間、及び左前収容部５３ｂと左後収容部５３ｅとの間に、それぞれ、第１フロアパネル３１（図２に示す）が位置することになる。右後収容部５３ｄ及び左後収容部５３ｅは省略してもよい。

右前収容部５３ａは、中央収容部５３ｃの右側部から右へ向けて突出するように形成されている。これにより、右前収容部５３ａの右側部は、右側のヒンジピラー４３の下部近傍に位置付けられることになる。また、左前収容部５３ｂは、中央収容部５３ｃの左側部から左へ向けて突出するように形成されている。これにより、左前収容部５３ｂの左側部は、左側のヒンジピラー４３の下部近傍に位置付けられることになる。

また、中央収容部５３ｃの上部は、右前収容部５３ａ、左前収容部５３ｂ、右後収容部５３ｄ及び左後収容部５３ｅの上部よりも上に位置している。中央収容部５３ｃが高く形成されているので、中央収容部５３ｃには上下方向に複数段を形成するようにバッテリ５０を収容することができる。

各収容部５３ａ～５３ｅには、同様にバッテリ５０が収容されており、これにより、前部フロアパネル３０の下方空間、第２フロアパネル３２の下方空間、フロアトンネル部３０ｃの内部空間をバッテリ５０の収容空間として有効利用することができ、バッテリ５０の搭載容量を高めることができる。

右前収容部５３ａが第１バッテリ配置部５１に位置しているので、右前収容部５３ａの内部空間は第１バッテリ配置部５１である。また、左前収容部５３ｂも第１バッテリ配置部５１に位置しているので、左前収容部５３ｂの内部空間も第１バッテリ配置部５１である。さらに、中央収容部５３ｃは第２バッテリ配置部５２に位置しているので、中央収容部５３ｃの内部空間は第２バッテリ配置部５２である。このように、単一のバッテリケース５３の内部に、運転席側の第１バッテリ配置部５１、第２バッテリ配置部５２及び助手席側の第１バッテリ配置部５１が設けられている。

右前収容部５３ａと右後収容部５３ｄとが前後方向に離れているので、右前収容部５３ａと右後収容部５３ｄとの間には、バッテリ５０が配置されない空間ができる。この空間を利用して前席シート８の位置を低くすることができる。

尚、図示しないが、第１バッテリ配置部５１は、フロアパネル３０の下方におけるセンターピラー４５（図１に示す）近傍の車幅方向内側に設けられていてもよい。また、図示しないが、第１バッテリ配置部５１は、フロアパネル３０の下方におけるリヤピラー近傍の車幅方向内側に設けられていてもよい。

また、バッテリ５０の種類に応じて、バッテリケース５３の構造や形状等を変更することができる。バッテリケース５３の内部には、バッテリ５０の温度調節を行うための冷却部や加温部等（共に図示せず）を設けることができる。

第１バッテリ配置部５１及び第２バッテリ配置部５２の下部は、自動車１の最低地上高が低くならないように、第１フロアパネル３１の下面と略同じ高さにしてもよいし、第１フロアパネル３１の下面よりも高くしてもよい。また、第１バッテリ配置部５１及び第２バッテリ配置部５２の下部は、第１フロアパネル３１の下面よりも低くしてもよい。これにより、バッテリ５０の搭載容量をより一層高めることができる。

（前席乗員の姿勢及びペダル操作）
図８は、前席シート８に着座している前席乗員（ペダル操作者）の下肢１００とフロアパネル３及びダッシュパネル７、ブレーキペダルＢと、その近傍を示す図である。この実施形態では、前席シート８のシートフレーム８ｇの下側かつ後部が前部フロアパネル３０の上面よりも下に位置付けられているので、ペダル操作者のヒップポイントを低くすることができる。ペダル操作者のヒップポイントが低くなるということは、ペダル操作者の着座位置が下がるということであり、これにより、乗車状態における車両の重心高が下がる。

そして、ペダル操作者の踵１０１が置かれる前部フロアパネル３０が第１フロアパネル３１に比べて上に位置付けられるので、ペダル操作者の踵１０１が、一般的な操作姿勢に比べて高い位置に置かれることになる。このようなレイアウトにより、ペダル操作者の上腿１０２と下腿１０３とが大きく開いた姿勢となる。図８における符号２００は、ペダル操作者の上腿１０２の中心線を示し、符号２０１は、下腿１０３の中心線を示しており、中心線２００と、中心線２０１とのなす角度（上腿１０２と下腿１０３との開角α）が１２５゜～１５０゜の範囲となるように、前部フロアパネル３０と第１フロアパネル３１との高さの差を設定している。

このように高さの差を設定することで、下腿１００と前部フロアパネル３０とのなす角度（中心線２０１と前部フロアパネル３０とのなす角度β）が小さくなるので、ペダル操作時に踵１０１に入力される上下方向の分力が小さくなり、ブレーキペダルＢの操作性が向上する。具体的に説明すると、ペダル操作者がブレーキペダルＢを踏み込むときには、斜め下向きの力Ｆを踵１０１が前部フロアパネル３０に対して作用させることになる。この力Ｆを鉛直方向の力と水平方向の力とに分けると、それぞれ力Ｆ１と力Ｆ２となる。上述したように、角度βが小さくなっているので、踵１０１から入力される上下方向の分力Ｆ１が小さくなる。このことで、例えばブレーキペダルＢからアクセルペダルＡへの踏み替え操作やその反対の踏み替え操作等が素早く、かつ、正確に行えるようになり、その結果、ペダルＡ、Ｂの操作性が向上する。

（後席乗員の居住性）
尚、この実施形態では後席乗員の居住性を向上させることができる。図２に示すように、後席シート１０が取り付けられる第２フロアパネル３２は、第１フロアパネル３１よりも上に位置付けられるので、後席シート１０の乗員は比較的高いところに着座することになり、視界が良好になる。その後席乗員は足を第１フロアパネル３１に置くことになるが、この第１フロアパネル３１が第２フロアパネル３２よりも下に位置付けられるので、後席乗員の足元空間は特に高さ方向に広く確保される。

（実施形態の作用効果）
以上説明したように、この実施形態によれば、フロアパネル３の下方におけるヒンジピラー４３近傍の車幅方向内側に設けられた第１バッテリ配置部５１と、フロアパネル３の下方における車幅方向中央部、かつ、第１バッテリ配置部５１の車幅方向外側部よりも車幅方向内側の領域に設けられた第２バッテリ配置部５２とを備えているので、フロアパネル３の下方に搭載するバッテリ５０の搭載容量を多くすることができる。

そして、車体の中で比較的高剛性なヒンジピラー４３近傍は、側面衝突時に車幅方向内側へ向けての変形量が少なくて済む部分であり、このヒンジピラー４３近傍の車幅方向内側に第１バッテリ配置部５１が設けられているので、第１バッテリ配置部５１に配置されているバッテリ５０に入力する衝撃荷重が低減する。また、第２バッテリ配置部５２は、第１バッテリ配置部５１の車幅方向外側部よりも車幅方向内側の領域に設けられていて、サイドシル４２から車幅方向内側に離れているので、第２バッテリ配置部５２とサイドシル４２との車幅方向の距離を長く確保することができる。これにより、側面衝突時にサイドシル４２が車幅方向内側へ変形したとしても、第２バッテリ配置部５２に配置されているバッテリ５０に入力する衝撃荷重が低減する。

（他の実施形態）
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

例えば図９に示す実施形態の変形例１では、前部フロアパネル３０に、ブレーキペダルＢに対応する部分にペダル操作者の踵１０１を置くための凹部３０ｂが形成されている。凹部３０ｂの深さは、靴の踵部分の少なくとも一部を収容可能に設定されていればよく、例えば２ｃｍ以上または３ｃｍ以上とすることができる。凹部３０ｂの深さが深すぎるとペダルの操作性が悪化する場合があるので、例えば７ｃｍ以下の深さとすることができる。凹部３０ｂの幅（左右方向の寸法）は、例えば５ｃｍ以上または７ｃｍ以上とすることができる。

凹部３０ｂを形成することで、踵１０１が左右方向にずれにくくなるので、例えばブレーキペダルＢを踏んだ後、アクセルペダルＡを踏む場合のように、踵１０１近傍を軸にして足先を左右方向に回動させる際に足を安定させることができる。その結果、上述したペダル操作者の下腿１０３と前部フロアパネル３０とのなす角度βが小さくなることによる利点との相乗的な効果によってペダル操作性をより一層向上させることができる。

また、例えば図１０に示す実施形態の変形例２のように、フロアパネル３が前部から後部まで一体のものであってもよい。具体的には、変形例２のフロアパネル３は、ペダル操作者の踵が置かれる前部パネル部３００と、シート載置パネル部３４０とを備えている。シート載置パネル部３４０は、前部パネル部３００の後方に設けられ、少なくとも前席シート８が取り付けられる第１パネル部（後部パネル部）３１０と、第２パネル部（後席側パネル部）３２０とを備えている。

前部パネル部３００の下方に第１バッテリ配置部５１を設けることができ、また、第２パネル部３２０の下方にも第１バッテリ配置部５１を設けることができる。前部パネル部３００は上記前部フロアパネル３０に相当し、第１パネル部３１０は上記第１フロアパネル３１に相当し、第２パネル部３２０は上記第２フロアパネル３２に相当している。この変形例２においても、上記実施形態と同様な作用効果を奏することができる。また、前部パネル部３００と第１パネル部３１０とが一体成形され、第２パネル部３２０が別体とされていてもよいし、第２パネル部３２０と第１パネル部３１０とが一体成形され、前部パネル部３００が別体とされていてもよい。

以上説明したように、本発明に係る車体構造は、例えばフロアパネルを備えた自動車で利用することができる。

１Ａ 車体構造
３ フロアパネル
８ａ 前席シートクッション部
８ｂ 前席シートバック部
８ｃ シートスライド機構
３０ 前部フロアパネル
３０ｂ 凹部
３０ｃ フロアトンネル部
３１ 第１フロアパネル（後部フロアパネル）
３１ａ 第１前席シート固定部（前部シート固定部）
３１ｂ 第２前席シート固定部（後部シート固定部）
３２ 第２フロアパネル（後席側フロアパネル）
４２ サイドシル
４３ ヒンジピラー
５０ バッテリ
５１ 第１バッテリ配置部
５２ 第２バッテリ配置部
５３ バッテリケース
Ｂ ブレーキペダル
Ｍ 走行用モータ
Ｒ 車室

Claims (6)

1. 車室の床面を構成するフロアパネルと、走行用モータと、該走行用モータに電力を供給するバッテリとを備えた自動車の車体構造において、
   前記フロアパネルの車幅方向両端部において前後方向に延びるように配設される左右一対のサイドシルと、
   左右一対の前記サイドシルからそれぞれ上方に延びる左右一対のピラーと、
   前記フロアパネルの下方における前記ピラー近傍の車幅方向内側に設けられ、前記バッテリが配置された第１バッテリ配置部と、
   前記フロアパネルの下方の車幅方向中央部において、前記バッテリが配置された第２バッテリ配置部とを備えている車体構造。
2. 請求項１に記載の車体構造において、
   前記フロアパネルの車幅方向中央部には、上方へ膨出するフロアトンネル部が設けられ、
   前記第２バッテリ配置部は、前記フロアトンネル部の内部に設けられている車体構造。
3. 請求項２に記載の車体構造において、
   前記第１バッテリ配置部は、前記フロアトンネル部よりも車幅方向外側に設けられている車体構造。
4. 請求項１に記載の車体構造において、
   前記第１バッテリ配置部は、前記第２バッテリ配置部を挟んで車幅方向両側にそれぞれ設けられ、
   前記第２バッテリ配置部及び前記車幅方向両側の第１バッテリ配置部が車幅方向に連続して設けられている車体構造。
5. 請求項４に記載の車体構造において、
   前記バッテリを収容するとともに、前記フロアパネル及び前記サイドシルの少なくとも一方に固定されるバッテリケースを備え、
   単一の前記バッテリケースの内部に、車幅方向一側の前記第１バッテリ配置部、前記第２バッテリ配置部及び車幅方向他側の前記第１バッテリ配置部が設けられている車体構造。
6. 請求項１から５のいずれか１つに記載の車体構造において、
   前記フロアパネルは、
   前記自動車に設けられているペダルを操作するペダル操作者の踵が置かれる前部フロアパネルと、
   前記前部フロアパネルの車両後方に設けられた後部フロアパネルとを備え、
   前記前部フロアパネルは、前記後部フロアパネルよりも上に位置付けられ、
   前記第１バッテリ配置部は、前記前部フロアパネルの下方に設けられている車体構造。

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