JP7225580B2

JP7225580B2 - 車両前部構造

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Publication number: JP7225580B2
Application number: JP2018127150A
Authority: JP
Inventors: 勇輔藤井; 義仁富澤
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-07-03
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2023-02-21
Anticipated expiration: 2038-07-03
Also published as: JP2020006730A; JP2022168284A

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

回転電機を駆動源とする電気自動車等には、バッテリユニットが搭載される。例えば特許文献１では、車室の床下（フロア下）にバッテリユニットが搭載される。

回路上、回転電機とバッテリユニットとの間には、昇圧／降圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータや交直変換を行うインバータを含む電力変換ユニットが設けられる。回転電機および電力変換ユニットが車両前方のエンジンコンパートメントに搭載される。

また、エンジンコンパートメントの両側には前輪が設けられ、エンジンコンパートメントの下方には前輪を懸架する骨格部材であるサスペンションメンバが設けられる。フロア下にバッテリユニットが搭載される場合、サスペンションメンバはバッテリユニットの前方に配置される。

国際公開第２０１４／０３４３７７号

ところで、車両の前面衝突（以下適宜、前突と記載する）の際に、サスペンションメンバが障害物に押されて後退させられる。このとき、サスペンションメンバがバッテリユニットに衝突し、バッテリユニットの破損に繋がるおそれがある。そこで本発明は、前突時に、サスペンションメンバとバッテリユニットとの衝突を回避可能な、車両前部構造を提供することを目的とする。

本発明は車両前部構造に関する。当該車両前部構造は、車室のフロア下に設けられたバッテリユニットと、前記車室より前方の、前記バッテリユニットの前方に設けられたサスペンションメンバと、備える車両前部構造であって、前記フロアを構成するダッシュパネルロアおよびフロアパネルの少なくとも一方の下面の、前記バッテリユニット前面より前方には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するフロア側拡張部材が突設され、前記バッテリユニットの前面の、前記フロア側拡張部材の後下方には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するバッテリ側拡張部材が突設され、前記サスペンションメンバの後端縁の前記フロア側拡張部材と車両前後方向で対向する位置に、下方側が後方側に位置する後端斜面を有するメンバ側拡張部材が突設され、前記フロア側拡張部材の前端斜面は、前記メンバ側拡張部材の後端斜面と前後方向で対向しており、車両の前突により前記サスペンションメンバが後方に移動した場合には、前記メンバ側拡張部材の後端斜面が前記フロア側メンバ拡張部材の前端斜面に衝突して、前記サスペンションメンバは下方および後方に案内され、前記サスペンションメンバがさらに後方に移動した場合に、前記メンバ側拡張部材の後端斜面が前記バッテリ側拡張部材の前端斜面と衝突し、前記メンバ側拡張部材は下方および後方に案内され、それにより、前記サスペンションメンバがさらに下方および後方に案内される。

上記構成によれば、前突時にサスペンションメンバが後退させられたときに、まずメンバ側拡張部材とフロア側拡張部材とが衝突する。そして、さらにサスペンションメンバが後退したときには、メンバ側拡張部材とバッテリ側拡張部材とが衝突し、サスペンションメンバの後面が下方に向けて移動して、バッテリユニットとの衝突を回避することが可能となる。

また上記発明において前記フロア側拡張部材の下端は、前記バッテリ側拡張部材の上端より下方に位置するとよい。

上記構成によれば、フロア側拡張部材とメンバ側拡張部材とが衝突した後、その対向面の傾斜に沿って、サスペンションメンバが下方かつ後方に（斜め下に）入り込むとともに、フロア側拡張部材が持ち上げられる。これにより、メンバ側拡張部材の斜面とバッテリ側拡張部材の斜面とが対向し、両者がスライドすることになりサスペンションメンバとバッテリユニットとの衝突を防止可能となる。

また上記発明において、メンバ側拡張部材の対向面は、一対のフロア側拡張部材の対向面よりも、水平寄りに傾斜されてもよい。

サスペンションメンバの支持構造に起因して、前突時にはサスペンションメンバの後端が下方に傾けられるようにして、つまりメンバ側拡張部材の対向面が下に向くようにして後退させられる場合がある。そこで、予め、メンバ側拡張部材の対向面を、フロア側拡張部材の対向面よりも水平寄りに寝かせることで、サスペンションメンバの後退時に、メンバ側拡張部材の対向面とフロア側拡張部材の対向面とを平行にできる。

また、本発明の別態様に係る車両前部構造は、車室のフロア下に設けられたバッテリユニットと、前記車室より前方の前記バッテリユニットの前方に設けられたサスペンションメンバと、を備える車両前部構造であって、前記バッテリユニットの前部には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するバッテリ側拡張部材が突設され、前記サスペンションメンバの後端縁の前記バッテリ側拡張部材と車両前後方向で対向する位置に、下方側が後方側に位置する後端斜面を有するメンバ側拡張部材が突設される。

上記構成によれば、サスペンションメンバが後方に移動した場合に、メンバ側拡張部材とバッテリ側拡張部材とが衝突し、その対向面の傾斜に沿って、サスペンションメンバが下方かつ後方に（斜め下に）入り込む。これにより、サスペンションメンバとバッテリユニットとの衝突を防止可能となる。

また、上記発明において、前記バッテリユニットは、バッテリ群とバッテリ群を収容するケースを含み、前記バッテリ側拡張部材は、前記ケースの前部下面に設けられるとともに、前記ケース内の前記バッテリ側拡張部材の周辺部分は、空洞状態になっているとよい。

上記構成によれば、メンバ側拡張部材とバッテリ側拡張部材とが衝突した際に、ケースが変形してもそこに部品が搭載されていないため、部品を傷めることなく衝撃を吸収できる。

本発明によれば、前突時に、サスペンションメンバとバッテリユニットとの衝突を回避することが可能となる。

本実施形態に係る車両前部構造を例示する斜視図である。本実施形態に係る車両前部構造を例示する分解斜視図である。本実施形態に係る車両前部構造の後方部分を例示する斜視図である。図３のＡ－Ａ側面断面図である。前突時のサスペンションメンバの挙動を説明する側面図である。前突時のメンバ側エクステンション、フロア側エクステンションおよびバッテリ側エクステンションの周辺の様子を説明する側面図（１／２）である。前突時のメンバ側エクステンション、フロア側エクステンションおよびバッテリ側エクステンションの周辺の様子を説明する側面図（２／２）である。バッテリユニットの上方を開放した様子を示す図である。ブラケットを利用したサスペンションメンバとボディー側の接続を示す図である。本実施形態の別態様に係る車両前部構造を例示する側面図である。

図１には、本実施形態に係る車両前部構造の斜視図が例示され、また図２にはその分解斜視図が例示されている。

なお、図１～図１０において、車両前後方向を記号ＦＲで表される軸で示し、車幅方向（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、前後方向軸ＦＲは車両前方を正方向とする。記号ＲＷはＲｉｇｈｔＷｉｄｔｈの略であり、幅方向軸ＲＷは右幅方向を正方向とする。また高さ軸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ＦＲ軸、ＲＷ軸、ＵＰ軸は互いに直交する。以下、本実施形態に係る車両前部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ＦＲ軸正方向側の端部を指し、「後端」は任意の部材のＦＲ軸負方向側の端部を指す。「幅内側」はＲＷ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ＲＷ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。また特に断りのない限り、「幅方向」とは車両幅方向を指すものとする。さらに「上側」は相対的にＵＰ軸の正方向側を指し、「下側」は相対的にＵＰ軸の負方向側を指す。

図１、図２に示す車両前部構造は、回転電機１０を駆動源とする、電気自動車に搭載される。車両前部構造は、フロントサイドメンバ１２，１２、高電圧系アセンブリ１４、サスペンションメンバ１６、およびバッテリユニット１８を備える。

フロントサイドメンバ１２，１２は、車両の幅方向両側（左右）に設けられる一対の骨格部材であって、それぞれ、車両の前端から後方に延設される。例えばフロントサイドメンバ１２，１２は、車両前方のエンジンコンパートメント２０から、その後方の車室２２（キャビン）の前方部分まで延設される。

エンジンコンパートメント２０には、高電圧系アセンブリ１４およびサスペンションメンバ１６が搭載される。高電圧系アセンブリ１４は複数の高電圧機器を組み付けた組立体である。高電圧系アセンブリ１４は、回転電機１０、充電器２４、および電力変換ユニット２６がコンパートメントクロス２８に組み付けられて構成される。

回転電機１０は車両の駆動源であって、例えばコンパートメントクロス２８の下方に組み付けられる。回転電機１０は例えば永久磁石型同期モータから構成される。

充電器２４および電力変換ユニット２６はコンパートメントクロス２８の上方に組み付けられる。充電器２４は例えば図示しない充電コネクタに接続され、車外の充電スタンド等からの充電が可能となっている。

電力変換ユニット２６は回転電機１０とバッテリユニット１８との間に接続され、電力変換を行う。例えば電力変換ユニット２６は電力の交直変換を行うインバータや電力の昇圧／降圧を行うＤＣ／ＤＣコンバータを含んで構成される。電力変換ユニット２６は例えば直方体形状のケース内にインバータやＤＣ／ＤＣコンバータを収容する。さらに当該ケースの後面には、バッテリユニット１８と接続される高電圧ケーブル３０が接続される。また、ケースの底面には、回転電機１０と接続される高電圧ケーブル（図示せず）が接続される。

コンパートメントクロス２８は、左右一対のフロントサイドメンバ１２，１２に固定される骨格部材である。コンパートメントクロス２８は、例えば略ロ字形状の枠部材であって、中心に上下に貫通する開口が形成される。この開口に、回転電機１０と電力変換ユニット２６とを結ぶ高電圧ケーブル（図示せず）が配索される。

コンパートメントクロス２８に、回転電機１０、充電器２４、および電力変換ユニット２６が組み付けられて高電圧系アセンブリ１４が構成される。車両の組立工程において、高電圧系アセンブリ１４は例えば下方からリフトアップされる。そしてコンパートメントクロス２８とフロントサイドメンバ１２，１２の上下位置が合わされた後に、図示しないブラケットによってコンパートメントクロス２８をフロントサイドメンバ１２，１２に締結させる。この組み立てにより、図１に例示されるように、電力変換ユニット２６はフロントサイドメンバ１２よりも上方に配置される。

電力変換ユニット２６を含む高電圧系アセンブリ１４の下方に、サスペンションメンバ１６が配置される。また図１に示されているように、サスペンションメンバ１６はバッテリユニット１８の前方に設けられる。つまりサスペンションメンバ１６はバッテリユニット１８と高さ位置（上下方向位置）が揃うような位置関係となっている。

サスペンションメンバ１６は、図示しない前輪を懸架する骨格部材である。サスペンションメンバ１６は略井桁形状であって、前端部の幅方向両側および後端部の幅方向両側が幅方向外側に張り出すような形状となっている。この、張り出された前端部両側および後端部両側に支持部材３２Ａ，３２Ｂが締結される。支持部材３２Ａ，３２Ｂはフロントサイドメンバ１２の底面にも締結される。つまりサスペンションメンバ１６は支持部材３２Ａ，３２Ｂを介してフロントサイドメンバ１２に吊り支持される。

また、サスペンションメンバ１６の後端には、一対のメンバ側エクステンション３４，３４（メンバ側拡張部材）が設けられる。図４に例示するように、メンバ側エクステンション３４は、サスペンションメンバ１６の上面後端１６Ａから後面上端１６Ｂにかけて取り付けられ、サスペンションメンバ１６の後端に鉤状に引っ掛けられた状態で締結される。

例えばメンバ側エクステンション３４はアルミ等の金属材料から構成される略箱形状の剛性部材であり、箱の開口をサスペンションメンバ１６の上面後端１６Ａおよび後面上端１６Ｂにて覆うことで閉断面構造が形成される。

メンバ側エクステンション３４は、ボルト・ナット等の締結部材によりサスペンションメンバ１６に締結されてもよく、また溶接等によりサスペンションメンバ１６に接合されてもよい。また、サスペンションメンバ１６の一部分として、つまりその後端を上方に隆起させるように加工することで、メンバ側エクステンション３４を構成してもよい。

メンバ側エクステンション３４はサスペンションメンバ１６の上面から上方に突設される。また図１に例示されるように、メンバ側エクステンション３４，３４は、サスペンションメンバ１６の後端縁１６Ｃのうち、フロア側エクステンション３６，３６（フロア側拡張部材）と車両前後方向で対向する位置に配置される。なお、サスペンションメンバ１６は、その車幅方向の両側において後方に伸びて延長部分１６Ｄを構成している。従って、メンバ側エクステンション３４，３４が設けられるサスペンションメンバ１６の後端縁１６Ｃは、車幅方向の両側における後縁端の延長部分１６Ｄより前方側に位置する。図４を参照して、サスペンションメンバ１６の上面後端１６Ａと後面上端１６Ｂとの境界を規定する稜線であって、当該稜線上に、メンバ側エクステンション３４，３４が配置される。また、図３を参照して、メンバ側エクステンション３４，３４は、高電圧ケーブル３０を挟むようにして車両幅方向に沿って設けられる。

図４を参照して、メンバ側エクステンション３４には、フロア側エクステンション３６と車両前後方向で対向する対向面３４Ａが形成される。対向面３４Ａは、車両後方に向かって下方に傾斜する傾斜面となっている。後述するように、対向面３４Ａを傾斜面とすることで、前突時にサスペンションメンバ１６を車両の下方に落とし込むことが可能となる。

またメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａの、水平面に対する傾斜角θ１は、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａの、水平面に対する傾斜角θ２より大きくなるように構成される。言い換えると、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａは、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａよりも水平寄りに傾斜される。

このように、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａを、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａよりも水平寄りに寝かせた構成とすることで、後述するように前突時にサスペンションメンバ１６の後端が下方に傾いてメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａが下を向いたときに、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａと、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａとが側面視で平行に揃えられる。

図１を参照して、車室２２はフロアパネル３８およびダッシュパネル４０により区画される。ダッシュパネル４０は上部パネルであるダッシュパネルアッパ４０Ａと下部パネルであるダッシュパネルロア４０Ｂを備える。

ダッシュパネルアッパ４０Ａは略垂直に立設される。ダッシュパネルロア４０Ｂはその上端がダッシュパネルアッパ４０Ａの下端に接続され、さらにそこから側面視で曲線状に延設され、垂直から円弧状または傾斜状に曲げられてその後端は略水平となり、フロアパネル３８の前端に接続される。

ダッシュパネルロア４０Ｂは前席に座る乗員の足が置かれるいわゆるトーボードとして機能する。このような機能から、車室２２の床板は、ダッシュパネルロア４０Ｂとフロアパネル３８によって構成される。

ダッシュパネルロア４０Ｂおよびフロアパネル３８の幅方向中央にはフロアトンネル３９が形成される。車両に内燃機関が搭載されている場合には、このフロアトンネル３９に排気管が通される。一方、内燃機関が搭載されない電気自動車においては、排気管が不要となるため、フロアトンネル３９には例えばバッテリの監視や制御を行う電池ＥＣＵ４２等が配置される。

また、図３を参照して、フロアトンネル３９は、トンネルリーンフォース４４と呼ばれる補強部材によって補強される。トンネルリーンフォース４４はフロアトンネル３９を覆うとともに、幅方向ではフロアトンネル３９の両側の床板領域（ダッシュパネルロア４０Ｂおよびフロアパネル３８の上面）まで延設される。図３に示されているようにこの延設部分の下にフロア側エクステンション３６，３６が配置される。つまり、床板を構成するダッシュパネルロア４０Ｂおよびフロアパネル３８の少なくとも一方のうち、その上面に補強部材（トンネルリーンフォース４４）が設けられた部分の下に、フロア側エクステンション３６，３６が配置される。

図１に戻り、車室のフロア下、つまりフロアパネル３８の下方にバッテリユニット１８が配置される。バッテリユニット１８は筐体状ケース１８Ｂと、その内部に配置されるバッテリ群１８Ｃを含む。バッテリ群１８Ｃは、複数のバッテリセル（単電池）を含み、バッテリセルは、例えばリチウムイオン二次電池やニッケル水素二次電池、または全固体電池から構成される。例えばこれらのバッテリセルが複数個並列接続してバッテリグループを構成し、さらに複数のバッテリグループが直列接続されてバッテリ群１８Ｃが構成される。なお、この例では、バッテリＥＣＵ４２もケース１８Ｂ内（フロアトンネルの下方）に配置されている。

バッテリユニット１８は、前端部分の下側（図４参照）の幅方向中央には、高電圧ケーブル３０が接続される。高電圧ケーブル３０は、バッテリユニット１８の前面１８Ａから上方かつ前方に延設され、高電圧系アセンブリ１４の電力変換ユニット２６に接続される。例えば図１に例示するように、高電圧ケーブル３０は左側を車両前方とする側面視で前方に向けて斜め上方に至るように配索される。なお、高電圧ケーブル３０は、バッテリ群１８Ｃからの電力を回転電機１０に供給する。

車室２２のフロアを構成する床板の一部であるダッシュパネルロア４０Ｂの下面には、一対のフロア側エクステンション３６，３６（フロア側拡張部材）が設けられる。フロア側エクステンション３６，３６は、バッテリユニット１８の前面１８Ａより前方に設けられる。例えば図４に示されるように、フロア側エクステンション３６は、少なくともメンバ側エクステンション３４と対向する対向面３６Ａが、バッテリユニット１８の前面１８Ａより前方となるように、ダッシュパネルロア４０Ｂの下面に取付られる。

なお、図１の例では、ダッシュパネルロア４０Ｂの下面にフロア側エクステンション３６，３６を設けたが、本実施形態はこのような形態に限られない。要するに車室２２のフロア下面の、バッテリユニット１８の前面１８Ａより前方にフロア側エクステンション３６，３６が設けられればよい。具体的には、車室２２のフロアを構成するダッシュパネルロア４０Ｂおよびフロアパネル３８の少なくとも一方の下面の、バッテリユニット１８の前面１８Ａより前方にフロア側エクステンション３６，３６が設けられればよい。例えばフロアパネル３８の下面にフロア側エクステンション３６，３６を設けてもよいし、ダッシュパネルロア４０Ｂおよびフロアパネル３８の両者に跨がってこれらの下面にフロア側エクステンション３６，３６を設けてもよい。

フロア側エクステンション３６は、ダッシュパネルロア４０Ｂの下面から下方に、その対向面３６Ａとメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａとが車両前後方向に対向するように突設される。例えばフロア側エクステンション３６，３６はアルミ等の金属材料から構成される略箱形状の剛性部材であり、箱の開口をダッシュパネルロア４０Ｂにて覆うことで閉断面構造が形成される。

図４を参照して、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａは、車両後方に向かって下方に傾斜するような傾斜面となっている。後述するように、この傾斜面は前突時にサスペンションメンバ１６を下方に落とし込むための滑り面として機能する。傾斜角θ２の角度はサスペンションを落とし込みたい量で決まる。

また上述したように、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａの、水平面に対する傾斜角θ２は、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａの、水平面に対する傾斜角θ１より大きくなるように構成される。

図３を参照して、フロア側エクステンション３６，３６は、高電圧ケーブル３０を挟むようにして、ダッシュパネルロア４０Ｂの下面に車両幅方向に沿って設けられる。例えば車室２２の床面の、フロアトンネル３９との境界部分にフロア側エクステンション３６，３６が設けられる。

＜バッテリ側エクステンションの構成＞
図４を参照して、フロア側エクステンション３６，３６の斜め下後方には、バッテリユニット１８のケース１８Ｂの前部の下面に取り付けられて、バッテリ側エクステンション５０，５０（バッテリ側拡張部材：図においては１つだけ示してある）が設けられている。このバッテリ側エクステンション５０の前端は、バッテリユニット１８の前面より前方に位置する。そして、バッテリ側エクステンション５０は、前方側にメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａに対応する斜面５０Ａを有する。メンバ側エクステンション３４が後方に進み、フロア側エクステンション３６の対向面３６Ａを下後方に向けてすべり、さらに後方に移動した場合において、メンバ側エクステンション３４に対向してこれをさらに下後方に導く。これによって、サスペンションメンバ１６およびそれに付随する部品がバッテリユニット１８に衝突して、バッテリ群１８Ｃ等を破壊することを防止することができる。なお、この際にバッテリ側エクステンション５０は上方側後方に移動する。

バッテリ側エクステンション５０は、その機能は、フロア側エクステンション３６とよく似ており、同様の材料で、同様の形状にできる。メンバ側エクステンション３４のフロア側エクステンション３６への衝突によって、フロア側エクステンション３６が上方に移動するため、バッテリ側エクステンション５０も上方に持ち上げられるが、メンバ側エクステンション３４は下方に向けて移動するため、斜面５０Ａの角度もθ２とほぼ同様でよい。なお、ダッシュパネルロア４０Ｂなどの構造によって、変形の仕方は異なるので、適宜最適な形状とするとよい。また、バッテリ側エクステンション５０の取付部は後方に向けて余裕があるため、フロア側エクステンション３６に比べ後部が長い形状にするとよい。

ここで、図８には、バッテリユニット１８の上側を開放した図を示してある。このように、ケース１８Ｂの前方側にバッテリＥＣＵ４２が配置され、後方側にバッテリ群１８Ｃが配置される。また、ケース１８Ｂの下側の両側の下面側にバッテリ側エクステンション５０が取り付けられている。なお、バッテリ側エクステンション５０は、ケース１８Ｂの下側の両側でなく、片側でもよい。そして、バッテリ側エクステンション５０が取り付けられている、ケース１８Ｂの床面上には、部品は配置されておらず、この部分が空洞になっている。つまり、車両幅方向にずれた位置にバッテリＥＣＵ４２などの部品が配置される。従って、バッテリ側エクステンション５０にメンバ側エクステンション３４が衝突して、バッテリ側エクステンション５０が上方に移動しても、部品に対する影響を少なくできる。なお、ケース１８Ｂは、通常筐体状であり、上側が閉じている。

＜ブラケットの構成＞
図２を参照して、サスペンションメンバ１６の車幅方向両側の後端には、後方に伸びる細長板状の延長部分１６Ｄが形成されている。そして、この延長部分１６Ｄにはブラケット６０の一端が固定されている。

図９は、ブラケット６０の締結状態を示している。このように、ブラケット６０の前端は、サスペンションメンバ１６の延長部分１６Ｄにボルト締めされ、後端は、ボディー側のサイドメンバなどの下面にボルト締めされる。従って、このブラケット６０によっても、サスペンションメンバ１６がバッテリユニット１８に向けて移動することを抑制することができる。なお、ブラケット６０の後端は、ボディー側の強度のある部材であれば、サイドメンバでなく他の部材でもよい。

ここで、車高が高い車両と、車高が低い車両とで、車台などのプラットフォームを共有する場合がある。このような場合に、ボディー側とサスペンションメンバ１６の高低差に違いが生じる。ブラケット６０は、サスペンションメンバ１６とボディー側を接続するものであり、このブラケット６０の形状を変更することで、車高が高い車両と、車高が低い車両でのプラットフォームの共有のための調整が行える。

＜車両前突時の挙動＞
図４～図７を参照して、本実施形態に係る車両前部構造の、車両前突時の挙動について説明する。図５に例示されるように、車両前面が障害物４６（バリア）に衝突すると、フロントサイドメンバ１２の前端が障害物を受けて折れ変形（座屈）する。この折れ変形に伴って、サスペンションメンバ１６をフロントサイドメンバ１２に支持する支持部材３２Ａが後退させられる。これに伴ってサスペンションメンバ１６の前端が上方に持ち上がり、その後端は下方に傾く。

サスペンションメンバ１６後端の傾きに伴い、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａが下向きにされ、当該対向面３４Ａとフロア側エクステンション３６の対向面３６Ａとが側面視で平行となる。この平行状態が維持されながらサスペンションメンバ１６がさらに後退させられ、図７に例示するようにメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａがフロア側エクステンション３６の対向面３６Ａに衝突する。

この衝突の際に、メンバ側エクステンション３４の衝突を受けるフロア側エクステンション３６には、車室内にめり込むような荷重が入力される。ここで上述したように、フロア側エクステンション３６は、補強部材であるトンネルリーンフォース４４の下部に設けられている。言い換えると、フロア側エクステンション３６は、トンネルリーンフォース４４に裏張りされている。したがってフロア側エクステンション３６の車室２２内への荷重がトンネルリーンフォース４４に受け止められ、フロア側エクステンション３６の車室２２内への進入が抑制される。

さらに前突が進行すると、傾斜面であるメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａとフロア側エクステンション３６の対向面３６Ａとがサスペンションメンバ１６を下方にガイドする。つまりメンバ側エクステンション３４がフロア側エクステンション３６に対して下方かつ後方に滑り、これによってサスペンションメンバ１６が下方かつ後方に落ち込む。これにより、サスペンションメンバ１６の車室２２内への進入が回避可能となる。

サスペンションメンバ１６が下方かつ後方に移動すると、図７に例示するように、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａがバッテリ側エクステンション５０の斜面５０Ａに衝突する。バッテリ側エクステンション５０の斜面５０Ａは、進行してきたメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａとほぼ合致する傾斜となっておりメンバ側エクステンション３４が斜面５０Ａに下方かつ後方にガイドされて、サスペンションメンバ１６はさらに下方かつ後方に進行する。この際、サスペンションメンバ１６の延長部分１６Ｄなどは、大きく変形するが、サスペンションメンバ１６がさらに下方かつ後方に移動するので、サスペンションメンバ１６とバッテリユニット１８との衝突が回避可能となる。

このように、フロア側エクステンション３６の下方かつ後方のバッテリユニット１８のケース１８Ｂの前部の下面にバッテリ側エクステンション５０を設けることで、メンバ側エクステンション３４が、フロア側エクステンション３６、バッテリ側エクステンション５０に順次衝突して、サスペンションメンバ１６を下方かつ後方に案内して、車室への浸入およびバッテリユニット１８との衝突を回避することができる。

＜本実施形態の別態様＞
ここで、上述の実施形態では、フロア側エクステンション３６とバッテリ側エクステンション５０の両方を設けたが、フロア側エクステンション３６を省略してもよい。

すなわち、図１０に示すように、バッテリ側エクステンション５０の斜面５０Ａをメンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａに対向して位置させる。これによって、前突によってサスペンションメンバ１６が後方に移動した際に、メンバ側エクステンション３４の対向面３４Ａがバッテリ側エクステンション５０の斜面５０Ａによって、下方かつ後方に案内され、サスペンションメンバ１６の車室内への進入およびバッテリユニット１８との衝突を回避することが可能となる。

１０回転電機、１２フロントサイドメンバ、１４高電圧系アセンブリ、１６サスペンションメンバ、１６Ａサスペンションメンバの上面後端、１６Ｃサスペンションメンバの後面上端、１８バッテリユニット、１８Ａバッテリユニット前面、２０エンジンコンパートメント、２２車室、２４充電器、２６電力変換ユニット、２８コンパートメントクロス、３０高電圧ケーブル、３２Ａ，３２Ｂ支持部材、３４メンバ側エクステンション（拡張部材）、３４Ａメンバ側エクステンションの対向面、３６フロア側エクステンション（拡張部材）、３６Ａフロア側エクステンションの対向面、３７フロア側突出部、３８フロアパネル、３９フロアトンネル、４０Ａダッシュパネルアッパ、４０Ｂダッシュパネルロア、４２電池ＥＣＵ、４４トンネルリーンフォース（補強部材）、４６障害物、５０バッテリ側エクステンション（拡張部材）、６０ブラケット。

Claims

車室のフロア下に設けられたバッテリユニットと、
前記車室より前方の、前記バッテリユニットの前方に設けられたサスペンションメンバと、
を備える車両前部構造であって、
前記フロアを構成するダッシュパネルロアおよびフロアパネルの少なくとも一方の下面の、前記バッテリユニット前面より前方には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するフロア側拡張部材が突設され、
前記バッテリユニットの前面の、前記フロア側拡張部材の後下方には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するバッテリ側拡張部材が突設され、
前記サスペンションメンバの後端縁の前記フロア側拡張部材と車両前後方向で対向する位置に、下方側が後方側に位置する後端斜面を有するメンバ側拡張部材が突設され、
前記フロア側拡張部材の前端斜面は、前記メンバ側拡張部材の後端斜面と前後方向で対向しており、車両の前突により前記サスペンションメンバが後方に移動した場合には、前記メンバ側拡張部材の後端斜面が前記フロア側拡張部材の前端斜面に衝突して、前記サスペンションメンバは下方および後方に案内され、
前記サスペンションメンバがさらに後方に移動した場合に、前記メンバ側拡張部材の後端斜面が前記バッテリ側拡張部材の前端斜面と衝突し、前記メンバ側拡張部材は下方および後方に案内され、それにより、前記サスペンションメンバがさらに下方および後方に案内される、
車両前部構造。
請求項１に記載の車両前部構造であって、
前記フロア側拡張部材の下端は、前記バッテリ側拡張部材の上端より下方に位置する、
車両前部構造。
車室のフロア下に設けられたバッテリユニットと、
前記車室より前方の、前記バッテリユニットの前方に設けられたサスペンションメンバと、
を備える車両前部構造であって、
前記フロアを構成するダッシュパネルロアおよびフロアパネルの少なくとも一方の下面の、前記バッテリユニット前面より前方には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するフロア側拡張部材が突設され、
前記バッテリユニットの前面の、前記フロア側拡張部材の後下方には、下方側が後方に位置する前端斜面を有するバッテリ側拡張部材が突設され、
前記サスペンションメンバの後端縁には、下方側が後方側に位置する後端斜面を有するメンバ側拡張部材が突設され、
前記メンバ側拡張部材の後端斜面は、前記フロア側拡張部材の前端斜面と車両前後方向で対向する位置に設けられ、
前記メンバ側拡張部材の後端斜面は、前記フロア側拡張部材の前端斜面よりも、水平寄りに傾斜される、
車両前部構造。
請求項１～３のいずれか１つに記載の車両前部構造であって、
前記バッテリユニットは、バッテリ群とバッテリ群を収容するケースを含み、
前記バッテリ側拡張部材は、前記ケースの前部下面に設けられるとともに、前記ケース内の前記バッテリ側拡張部材の周辺部分は、空洞状態になっている、
車両前部構造。