JP7006416B2 - フロアアンダーカバー - Google Patents

Description

本発明は、フロアアンダーカバーに関する。

特許文献１には、フロアトンネルを除くフロアを覆うフロアアンダーカバーを備えた車両が開示されている。このフロアアンダーカバーは、フロアパネルの下面において車両前後方向に延びるフロアフレームを覆うように形成されている。

特開２０１６－１９９１９８号公報

特許文献１のフロアアンダーカバーでは、前端の壁部が車幅方向に略平行に延びるように形成されており、走行風が当該壁部に当たって車幅方向外側に吹き出す構造とされている。したがって、上記フロアアンダーカバーを備えた車両では、車両前方側からの走行風が車両後方側に向けて円滑に流れないためＣｄ値は悪化する。

ところで、車室の床下にバッテリユニットを搭載した車両においては、車室の底部がフロントサスペンションメンバの底部よりも低くなる場合がある。このような車両にフロアアンダーカバーを装着すると、上記フロアアンダーカバーを備えた車両と同様の問題が生ずる。すなわち、フロントサスペンションメンバの底部と車室の底部との境界部において、車幅方向に延びる壁部が生ずるため、車両前方側からの走行風が車両後方側に向けて円滑に流れず、Ｃｄ値は悪化する。

上記事実を考慮し、本発明は車室におけるフロントサスペンションメンバよりも低い位置にある底部に装着した場合にＣｄ値の悪化を抑制可能なフロアアンダーカバーを提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明に係るフロアアンダーカバーは、車室におけるフロントサスペンションメンバよりも低い位置にある底部を覆う平板部と、前記平板部の車幅方向外側の端部から車両上方側に立ち上がり、かつ車両前後方向に延びる側壁部と、前記平板部の車両前方側の縁部から前記フロントサスペンションメンバに向けて立ち上がると共に、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲して前記側壁部に接続される湾曲部と、を備え、前記フロントサスペンションメンバの後端縁は、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲しており、前記湾曲部は、前記フロントサスペンションメンバの後端縁に沿って配置されている。

請求項１に記載のフロアアンダーカバーは、車室の底部がフロントサスペンションメンバの底部よりも低い位置にある車両に適用される。このフロアアンダーカバーは、フロントサスペンションメンバの底部と車室の底部との境界部において、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲する湾曲部を備えている。請求項１に記載のフロアアンダーカバーによれば、車両前方側からの走行風を湾曲部に沿って車幅方向外側から車両後方側に流すことができるため、Ｃｄ値の悪化の抑制が可能である。
また、請求項１に記載のフロアアンダーカバーは、湾曲部をフロントサスペンションメンバの後端縁に沿って配置することで、フロントサスペンションメンバの底部と車室の底部との隙間を塞ぐと共に、湾曲部の前端を車室よりも車両前方側に配置した。請求項１に記載のフロアアンダーカバーによれば、湾曲部の前端の曲率を大きくすることでフロントサスペンションメンバから流れた走行風を車幅方向外側に向けて円滑に流すことができ、Ｃｄ値の悪化の抑制が可能である。

請求項２に記載の発明に係るフロアアンダーカバーでは、前記湾曲部は、前記側壁部から車両前方側かつ車幅方向内側に延長された立設面と、前記立設面に接続され、かつ車両前方側に向かうにつれて車両上方側に傾斜する傾斜面と、を有している。

請求項２に記載のフロアアンダーカバーは、車幅方向中央の湾曲部に車両前方側に向かうにつれて車両上方側に傾斜する傾斜面を有している。請求項２に記載のフロアアンダーカバーによれば、車両前方側からの走行風を車両底部にも流すことができるため、Ｃｄ値の悪化のさらなる抑制が可能である。

請求項３に記載の発明に係るフロアアンダーカバーでは、前記立設面と前記傾斜面との接続部は、車幅方向におけるフロントタイヤと前記フロントサスペンションメンバとの間の車両後方側に設けられている。

請求項３に記載のフロアアンダーカバーでは、フロントタイヤが直進状態の場合、トレッド面の後方側に立設面が位置し、フロントタイヤが転舵状態の場合、車両イン側のフロントタイヤのトレッド面の後方側に傾斜面が位置する。請求項３に記載のフロアアンダーカバーによれば、フロントタイヤからの飛石が湾曲部に衝突する場合における、衝突角度を浅くすることができるため、フロアアンダーカバーの破損が抑制される。

請求項４に記載の発明に係るフロアアンダーカバーでは、前記湾曲部における前記フロントサスペンションメンバの隣接部分と、前記平板部の車両前端部と、を含むカバー前部は金属製であり、前記カバー前部を除くカバー本体部は樹脂製である。

請求項４に記載のフロアアンダーカバーでは、先端部分を金属製とすることで、路上からの障害物に対する強度を確保すると共に、先端以外の部分を樹脂製とすることで、重量増の抑制を図ることができる。

本発明は車室におけるフロントサスペンションメンバよりも低い位置にある底部に装着した場合にＣｄ値の悪化を抑制可能なフロアアンダーカバーを提供することができる。

実施形態に係る車両に装着されたフロアアンダーカバーの底面図である。 実施形態に係る車両に装着されたフロアアンダーカバーの底面斜視図である。 実施形態に係る車両においてフロアアンダーカバーを外した際の底面図である。

（構造）
図１～図３を用いて本発明の実施形態に係るフロアアンダーカバーについて説明する。なお、図中の矢印ＦＲは車両前方側を示し、矢印ＬＨは車幅方向左側を示し、矢印ＲＨは車幅方向右側を示し、矢印ＵＰは車両上方側を示している。

図１は、本実施形態のフロアアンダーカバー１２が装着された車両１０の車両前方側を底面から見た底面図である。本実施形態の車両１０は、電動モータを駆動装置とする電気自動車である。この車両１０は、エンジンコンパートメント１６に電動モータ（図示せず）が配置され、車室１８の床下に後述するバッテリパック６０が配置されている。

エンジンコンパートメント１６は、駆動装置である電動モータ、エアコンディショナーの補機類等の収容部である。本実施形態のエンジンコンパートメント１６では、フロントサスペンションメンバ４０の上に電動モータ（図示せず）が載置されている。また、図１に示されるように、車両１０の底部には、フロントサスペンションメンバ４０が露出している。フロントサスペンションメンバ４０の後端縁４０Ａは、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲している。

さらに、フロントサスペンションメンバ４０の車両前方側はエンジンアンダカバー１４により覆われている。フロントサスペンションメンバ４０には、ロアアーム４２が車両上下方向に回動可能に固定されており、ロアアーム４２が接続されたアップライト（図示せず）には、フロントタイヤ４４が回転可能に固定されている。

一方、乗員の乗車空間である車室１８では、床下となるフロアパネル（図示せず）の車両下方側にバッテリパック６０が収容されている（図３参照）。ここで、本実施形態では、図３に示されるように、車両前後方向に沿って延在する一対のロッカ５０の車幅方向内側にエンジンコンパートメント１６から延在する一対のリインフォース５２が設けられている。補足すると、このリインフォース５２は、図示しないフロントサイドメンバーの車両後方側の端部から車両後方側かつ車幅方向外側に向けて延出し、ロッカ５０付近に達すると車両後方側に屈曲しロッカ５０に沿って車両前後方向の車両後方側に延出している。

バッテリパック６０は、一対のリインフォース５２に挟まれた空間に収容可能なサイズで形成されている。補足すると、バッテリパック６０は、底面視において車両前方側が湾曲する略逆Ｕ字状に形成されている。また、バッテリパック６０は桁状の連結部材５４の上に載置されている。そして、連結部材５４の車幅方向両端側の孔（図示せず）に挿通されたボルト５６がリインフォース５２に設けられた雌ネジ部（図示せず）に締結されることで、バッテリパック６０は車両１０に対して固定される。

以上のように構成される車室１８においては、連結部材５４、リインフォース５２及びバッテリパック６０がエンジンアンダカバー１４、フロントサスペンションメンバ４０及びロッカ５０よりも低い位置にある。そして、本実施形態では、連結部材５４、リインフォース５２及びバッテリパック６０を含む車室１８がフロアアンダーカバー１２により覆われている。

図１に示されるように、本実施形態のフロアアンダーカバー１２は、車室１８の底部１８Ｌを覆うカバー本体部１２Ｍと、カバー本体部１２Ｍとフロントサスペンションメンバ４０との間を覆うカバー前部１２Ｆと、を含んで構成されている。

カバー本体部１２Ｍは、底面視において車両前方側が車室１８に沿った矩形枠状の樹脂製の部材である。図２に示されるように、複数のクリップ３２が後述する平板部２０Ｍに設けられた孔（図示せず）に挿通されて、連結部材５４に設けられた嵌合孔（図示せず）に嵌合することにより、カバー本体部１２Ｍは車両１０に対して固定されている。

カバー前部１２Ｆは、底面視において、前縁部が車両前方側に膨らんだ略矩形状の金属製の部材である。このカバー前部１２Ｆは、鉄板をプレス加工することで形成されている。ここで、カバー前部１２Ｆにおいて、後述する平板部２０Ｆには、車両前後方向を長手とし、車両上方側に凹む凹部２３が形成されている。

また、本実施形態では、複数のボルト３０が後述する平板部２０Ｆに設けられた孔（図示せず）に挿通されて、連結部材５４に設けられた雌ネジ部（図示せず）に締結されている。また、複数のボルト３０が後述するフランジ部２１に設けられた孔（図示せず）に挿通されて、フロントサスペンションメンバ４０又はフロントサスペンションメンバ４０に接続された固定部材に設けられた雌ネジ部（図示せず）に締結されている。以上、ボルト３０が対応する雌ネジ部に締結されることにより、カバー前部１２Ｆは車両１０に対して固定されている。そして、カバー前部１２Ｆは、平板部２０Ｆがカバー本体部１２Ｍと重なる状態で車両１０に対して固定されている。

以下、カバー本体部１２Ｍとカバー前部１２Ｆとが一体化されたフロアアンダーカバー１２の構造について、図１及び図２を用いて説明する。上述のとおり、本実施形態のフロアアンダーカバー１２は、連結部材５４、リインフォース５２及びバッテリパック６０を覆っている。

図１及び図２に示されるように、本実施形態のフロアアンダーカバー１２は、車室１８の底部１８Ｌにある連結部材５４、リインフォース５２及びバッテリパック６０を覆う平板部２０を備えている。ここで、平板部２０は、カバー本体部１２Ｍの平板部２０Ｍと、カバー前部１２Ｆの平板部２０Ｆとを有している。本実施形態では、カバー前部１２Ｆの平板部２０Ｆはカバー本体部１２Ｍの平板部２０Ｍに重ねられている。なお、平板部２０Ｍにおける平板部２０Ｆとの重複部分はカバー前部１２Ｆの板厚の分だけ凹んでいる。したがって、平板部２０Ｆと平板部２０Ｍとの間には段差が生じておらず、クリップ３２の固定部及び凹部２３を除き平板部２０は略平坦である。

また、フロアアンダーカバー１２は、平板部２０の車幅方向の端部から車両上方側に立ち上がり、かつ車両前後方向に延びる側壁部２２を備えている。側壁部２２はカバー本体部１２Ｍにのみ設けられている。

さらに、フロアアンダーカバー１２は、平板部２０の車両前方側の縁部からフロントサスペンションメンバ４０に向けて立ち上がると共に、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両前後方向の車両後方側に湾曲して側壁部２２に接続される湾曲部２４を備えている。補足すると、湾曲部２４は、底面視において車幅方向中央から車幅方向外側の端部に向けて緩やかに弧を描くように湾曲している。この湾曲部２４は、側壁部２２から車両前方側かつ車幅方向内側に延長された車両上下方向を向く面である立設面２６と、立設面２６に接続され、かつ車両前方側に向かうにつれて車両上方側に傾斜する傾斜面２８と、を有している。傾斜面２８は、カバー本体部１２Ｍの傾斜面２８Ｍと、カバー前部１２Ｆの傾斜面２８Ｆとを有している。

ここで、立設面２６と傾斜面２８Ｍとの接続部分には、２つの面による稜角を有する接続部２７が形成されている。この接続部２７は、車幅方向ではフロントタイヤ４４とフロントサスペンションメンバ４０との間であって、車両前後方向ではロアアーム４２の車両後方側に設けられている（図１参照）。

傾斜面２８Ｆは、フロントサスペンションメンバ４０の後端縁４０Ａに沿って形成されている。換言すると、カバー前部１２Ｆの湾曲部２４は、フロントサスペンションメンバ４０の後端縁４０Ａに沿って配置されている。ここで、カバー前部１２Ｆにおいてフロントサスペンションメンバ４０と重なる部分は、傾斜面２８Ｆから車両前方側に延び、かつ平板部２０Ｆと略平行のフランジ部２１として形成されている。

（作用効果）
本実施形態のフロアアンダーカバー１２は、車室１８の底部１８Ｌがフロントサスペンションメンバ４０の底部よりも低い位置にある車両１０に適用される。フロアアンダーカバー１２は、フロントサスペンションメンバ４０の底部と車室１８の底部１８Ｌとの境界部において、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲する湾曲部２４を備えている。この湾曲部２４は、底面視において車幅方向中央から車幅方向外側の端部に向けて緩やかに弧を描くように湾曲している。

本実施形態のフロアアンダーカバー１２によれば、車両前方側からの走行風が湾曲部２４の先端部の傾斜面２８Ｆに当たると、その一部は湾曲部２４に沿って流れる。すなわち、走行風は傾斜面２８Ｆ、傾斜面２８Ｍ、及び立設面２６に沿って流れる。そして、湾曲部２４に沿って流れた走行風はコアンダ効果により車幅方向外側に吹き出すことなく、立設面２６から側壁部２２に沿って車両後方側に流れる。以上、本実施形態によれば、車両前方側からの走行風が湾曲部２４に沿って車両後方側に向けて円滑に流れるため、Ｃｄ値の悪化の抑制が可能である。

本実施形態のフロアアンダーカバー１２は、湾曲部２４をフロントサスペンションメンバ４０の後端縁４０Ａに沿って配置することで、フロントサスペンションメンバ４０の底部と車室１８の底部１８Ｌとの隙間を塞ぐと共に、湾曲部２４の前端を車室１８よりも車両前方側に配置した。本実施形態のフロアアンダーカバー１２によれば、湾曲部２４の前端が車室１８よりも車両前方側に位置しているため、湾曲部２４の前端の曲率を大きくすることができる。これにより、フロントサスペンションメンバ４０から流れた走行風を車幅方向外側に向けて円滑に流すことができ、Ｃｄ値の悪化の抑制が可能である。

なお、本実施形態では湾曲部２４の後端がロッカ５０の前端よりも車両後方側に位置しており、湾曲部２４の車幅方向外側においてはロッカ５０の車両下方側にフロアアンダーカバー１２が存在しない。このため、ロッカ５０における湾曲部２４の車幅方向外側に相当する場所はジャッキアップポイント５８として好適である。

また、本実施形態の車両１０では、バッテリパック６０の車両前方側からエンジンコンパートメント１６に向けて複数の配線（図示せず）が延出している。すなわち、本実施形態のフロアアンダーカバー１２によれば、バッテリパック６０から延出する配線を路上の障害物等から保護することができる。

本実施形態のフロアアンダーカバー１２において、湾曲部２４は、側壁部２２から車両前方側かつ車幅方向内側に延長された立設面２６と、立設面２６に接続され、かつ車両前方側に向かうにつれて車両上方側に傾斜する傾斜面２８と、を有している。本実施形態のフロアアンダーカバー１２によれば、車幅方向中央の湾曲部２４に車両前方側に向かうにつれて車両上方側に傾斜する傾斜面２８を有することで、車両前方側からの走行風を車両底部にも流すことができる。そのため、Ｃｄ値の悪化のさらなる抑制が可能である。

本実施形態のフロアアンダーカバー１２では、立設面２６と傾斜面２８（２８Ｍ）との接続部２７は、車幅方向におけるフロントタイヤ４４とフロントサスペンションメンバ４０との間の車両後方側に設けられている。このような関係で構成されるフロアアンダーカバー１２では、フロントタイヤ４４が直進状態の場合、トレッド面の後方側に立設面２６が位置し、フロントタイヤ４４が転舵状態の場合、車両イン側のフロントタイヤ４４のトレッド面の後方側に傾斜面２８が位置する。つまり、本実施形態のフロアアンダーカバー１２によれば、フロントタイヤ４４からの飛石が湾曲部２４に衝突する場合における、衝突角度を浅くすることができるため、フロアアンダーカバー１２の破損が抑制される。

本実施形態のフロアアンダーカバー１２では、湾曲部２４におけるフロントサスペンションメンバ４０の隣接部分と、平板部２０の車両前端部と、を含むカバー前部１２Ｆは金属製であり、カバー前部１２Ｆを除くカバー本体部１２Ｍは樹脂製である。本実施形態のフロアアンダーカバー１２によれば、先端部分のカバー前部１２Ｆを金属製とすることで、路上からの障害物に対する強度を確保すると共に、先端以外の部分であるカバー本体部１２Ｍを樹脂製とすることで、重量増の抑制を図ることができる。

（備考）
本実施形態のエンジンコンパートメント１６は駆動装置として電動モータを収容していたが、これに限らない。例えば、エンジンコンパートメント１６は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関を収容してもよい。また、ホイールインモータを使用する電気自動車や燃料電池車の場合、エンジンコンパートメント１６は補機類のみを収容してもよい。さらに、駆動装置や補機類を車両後部に収容する場合、車両前部にはエンジンコンパートメント１６に代えてトランクを配置してもよい。

１２ フロアアンダーカバー
１２Ｆ カバー前部
１２Ｍ カバー本体部
１８ 車室
１８Ｌ 底部
２０ 平板部
２２ 側壁部
２４ 湾曲部
２６ 立設面
２７ 接続部
２８ 傾斜面
４０ フロントサスペンションメンバ
４０Ａ 後端縁
４４ フロントタイヤ

Claims (4)

1. 車室におけるフロントサスペンションメンバよりも低い位置にある底部を覆う平板部と、
   前記平板部の車幅方向外側の端部から車両上方側に立ち上がり、かつ車両前後方向に延びる側壁部と、
   前記平板部の車両前方側の縁部から前記フロントサスペンションメンバに向けて立ち上がると共に、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲して前記側壁部に接続される湾曲部と、を備え、
   前記フロントサスペンションメンバの後端縁は、車幅方向外側に向かうにつれて車幅方向から車両後方に湾曲しており、
   前記湾曲部は、前記フロントサスペンションメンバの後端縁に沿って配置されているフロアアンダーカバー。
2. 前記湾曲部は、
   前記側壁部から車両前方側かつ車幅方向内側に延長された立設面と、
   前記立設面に接続され、かつ車両前方側に向かうにつれて車両上方側に傾斜する傾斜面と、
   を有する請求項１に記載のフロアアンダーカバー。
3. 前記立設面と前記傾斜面との接続部は、車幅方向におけるフロントタイヤと前記フロントサスペンションメンバとの間の車両後方側に設けられている請求項２に記載のフロアアンダーカバー。
4. 前記湾曲部における前記フロントサスペンションメンバの隣接部分と、前記平板部の車両前端部と、を含むカバー前部は金属製であり、
   前記カバー前部を除くカバー本体部は樹脂製である請求項１～３のいずれか１項に記載のフロアアンダーカバー。

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