JP7322789B2

JP7322789B2 - 車両の下部構造

Info

Publication number: JP7322789B2
Application number: JP2020063297A
Authority: JP
Inventors: 靖裕甲原; 克維十亀
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2020-03-31
Filing date: 2020-03-31
Publication date: 2023-08-08
Anticipated expiration: 2040-03-31
Also published as: JP2021160515A

Description

本発明は、車両の下部構造に関する。

車両前側に駆動源としてのエンジン及び駆動モータが配置され、車室の床面を形成するフロアパネルの下方にプロペラシャフトが配置され、エンジン及び駆動モータの少なくとも一方からの動力をプロペラシャフトによって車両後側に配置された駆動輪に伝達するハイブリッド車両が知られている。

前記ハイブリッド車両において、駆動モータに供給する電力を貯蔵する複数のバッテリモジュールを接続してバッテリユニットとしてユニット化し、バッテリユニットをフロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側にそれぞれ配置したものも知られている。

例えば特許文献１には、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側にそれぞれバッテリユニットを配置した車両の下部構造が開示されている。前記特許文献１に記載の構造では、プロペラシャフトの車幅方向両側に配置されるバッテリユニットとバッテリハーネスとを有するバッテリパックがプロペラシャフトを下側から覆うようにフロアパネルに取り付けられている。

特許第５４８３２９３号公報

フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニットが配置されるハイブリッド車両では、前記特許文献１に記載されるように、第１及び第２バッテリユニットと第１及び第２バッテリユニットを電気的に接続するバッテリハーネスとを有するバッテリパックがプロペラシャフトを下側から覆うようにフロアパネルの下方に取り付けられることがある。

しかしながら、プロペラシャフトの車幅方向両側に配置される第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを有するバッテリパックがプロペラシャフトを下側から覆うように取り付けられる場合、正面衝突時にプロペラシャフトの後側が下側に移動して変形し、バッテリパックを損傷させて第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを損傷させるおそれがある。

また、プロペラシャフトの車幅方向両側に配置される第１及び第２バッテリユニットを電気的に接続するバッテリハーネスがプロペラシャフトの下方に配置される場合、バッテリハーネスに作業者の手が接触し易く、作業者が不用意にバッテリハーネスに接触するおそれがある。これに対し、バッテリハーネスの下方に作業者の手の侵入を防ぐ保護カバーを設けることなどが考えられるが、かかる場合、車両下部構造の複雑化や車両重量の増加などを引き起こし得る。

そこで、本発明は、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニットが配置される車両について、衝突時に第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを保護すると共にバッテリバッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することができる車両の下部構造を提供することを課題とする。

本願発明者らは、前記課題を解決するために、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニットが配置される車両について、衝突時における車体下部や車体下部に配設される部品の移動及び変形について鋭意分析を重ねた。その結果、衝突後に車幅方向両側に配置される第１及び第２バッテリユニットを接続するバッテリハーネスに作業者がアクセスし難しい空間が存在することを見出し、本願発明を完成させるに至った。

本発明は、駆動モータを有する駆動源と、車室の床面を形成するフロアパネルと、前記フロアパネルの下方に車両前後方向に延びて前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトとを備えた車両の下部構造であって、前記フロアパネルの下方に前記プロペラシャフトの車幅方向両側に離間して配置されて前記駆動モータに供給する電力を貯蔵
する第１バッテリユニット及び第２バッテリユニットと、前記第１バッテリユニット及び前記第２バッテリユニットを電気的に接続するバッテリハーネスと、を備え、前記バッテリハーネスは、前記フロアパネルの下方において前記プロペラシャフトの上方を通るように配設されており、前記第１バッテリユニット及び前記第２バッテリユニットを収容するバッテリカバーを有し、前記バッテリカバーは、前記第１バッテリユニットを収容する第１バッテリ収容部と、前記第２バッテリユニットを収容する第２バッテリ収容部と、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部を連結して車幅方向に延びる連結部と、を有し、前記バッテリハーネスは、前記連結部内に配置されており、前記連結部は、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部より上側に、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部と車両前後方向及び車幅方向にオーバーラップする位置に配置されている車両の下部構造を提供する。

本発明によれば、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に離間して第１及び第２バッテリユニットが配置され、第１及び第２バッテリユニットを電気的に接続するバッテリハーネスがフロアパネルの下方においてプロペラシャフトの上方を通るように配設される。

これにより、正面衝突時にプロペラシャフトが下側に移動して変形される場合においても、プロペラシャフトが第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとに接触することを抑制することができ、衝突時に第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを保護することができる。バッテリハーネスは、上下方向にフロアパネルとプロペラシャフトとの間に配置されるので、バッテリハーネスに作業者の手が接触し難く、バッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することができる。衝突時にバッテリハーネスが損傷した場合においても、バッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することができる。

したがって、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニットが配置される車両について、衝突時に第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを保護すると共にバッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することができる。また、バッテリハーネスは、第１バッテリ収容部と第２バッテリ収容部とを連結する連結部内に配置されるので、バッテリハーネスを有効に保護することができる。
前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部はそれぞれ、上面部を有し、前記第１バッテリ収容部の上面部に第１開口部が形成され、前記第２バッテリ収容部の上面部に第２開口部が形成され、前記連結部は下面部を有し、前記連結部の下面部に、前記第１バッテリ収容部の第１開口部及び前記第２バッテリ収容部の第２開口部に対応して第１開口部及び第２開口部が形成され得る。

前記駆動源は、駆動モータ及びエンジンを有し、プロペラシャフトの下方に、エンジンから車両前後方向に延びる排気管が配設され得る。

本構成により、プロペラシャフトの下方に排気管が配設されるので、バッテリハーネスに作業者の手がさらに接触し難く、バッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することができる。

前記排気管は、プロペラシャフトの中心軸と排気管の中心軸とが車幅方向に一致する位置に配設されることが好ましい。

本構成により、プロペラシャフトと排気管とが車幅方向に一致する位置に排気管が配置されるので、プロペラシャフトに対して排気管が車幅方向一方側に配置される場合に比して、バッテリハーネスに作業者の手が接触し難く、バッテリハーネスへの作業者の接触を有効に抑制することができる。

プロペラシャフトの中心軸に対して排気管の中心軸が車幅方向一方側に配置される場合、排気管の車幅方向他方側に配置されるバッテリユニットと排気管との間の隙間が大きくバッテリハーネスに作業者の手が接触し易くなる。プロペラシャフトの中心軸と排気管の中心軸とが車幅方向に一致する位置に排気管を配置することで、バッテリハーネスへの作業者の接触を有効に抑制することができる。

前記連結部は、第１バッテリ収容部及び第２バッテリ収容部の車両後側を連結して車幅方向に延びることが好ましい。

本構成により、第１及び第２バッテリ収容部の車両後側どうしが連結部によって連結されるので、連結部を第１及び第２バッテリ収容部の車両後側と車両前後方向にオーバーラップする位置に設けることができる。連結部に応じてフロアパネルに上側に突出する段部が形成される場合、段部をフロアパネルの車両後側に設けることができ、第１及び第２バッテリ収容部の車両前後方向中央側どうしが連結部によって連結される場合に比して車室空間を有効に利用することができる。

本発明に係る車両の下部構造によれば、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニットが配置される車両について、衝突時に第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを保護すると共にバッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の下部構造を適用した車体の模式図である。本発明の実施形態に係る車両の下部構造を適用した車体の上面図である。本発明の実施形態に係る車両の下部構造を適用した車体の下面図である。図２のＹ４－Ｙ４線に沿った車体の断面図である。図２のＹ５－Ｙ５線に沿った車体の断面図である。図２のＹ６－Ｙ６線に沿った車体の断面図である。図２のＹ７－Ｙ７線に沿った車体の断面図である。バッテリパックの斜視図である。図８のＹ９－Ｙ９線に沿ったバッテリパックの断面図である。

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る車両の下部構造を適用した車体の模式図である。本発明の実施形態に係る車両は、駆動源として車両前側に配置されたエンジン及び駆動モータを有し、エンジン及び駆動モータの少なくとも一方からの動力を車両後側に配置された駆動輪としての後輪に伝達するフロントエンジン・リアドライブのハイブリッド車両である。

図１に示すように、前記ハイブリッド車両の車体１は、駆動源２としてのエンジン３と、エンジン３に連結された変速機としての自動変速機４と、エンジン３と自動変速機４との間に配置された駆動源２としてのモータ（駆動モータ）５と、自動変速機４に連結されて駆動源２からの動力を後輪６に伝達するプロペラシャフト７と、プロペラシャフト７に連結されて駆動源２からの動力を左右の後輪６に伝達する差動装置８とを有している。

プロペラシャフト７は、車室の床面を形成するフロアパネル１０の下方に車両前後方向に延びている。フロアパネル１０の車幅方向中央側にトンネル部１１が設けられている。プロペラシャフト７は、トンネル部１１の内側に配置されている。プロペラシャフト７の前端部は、自在継手１５を介して自動変速機４に連結され、プロペラシャフト７の後端部は、自在継手１６を介して差動装置８に連結されている。

車体１では、正面衝突時に駆動源２に車体前方から衝撃荷重が作用すると、プロペラシャフト７を通じて差動装置８に衝撃荷重が入力される。差動装置８に衝撃荷重が入力されると、差動装置８の車体１に対する支持が解除され、差動装置８の車両前側が車軸９を支点として下側へ回動される。差動装置８の車両前側が下側へ回動されるとき、プロペラシャフト７の車両後側が下側に移動して変形し、駆動源２が車体後方へ移動されて衝撃吸収性が高められている。

車体１は、エンジン３から車両前後方向に延びる排気管１７を備えている。排気管１７は、トンネル部１１の下方ではプロペラシャフト７の下方に配設される。排気管１７の上流側に、排気系部品としてエンジン３の排気を浄化する触媒を備えた触媒装置１８が配設され、排気管１７の下流側に、排気系部品としてエンジン３の排気を大気に放出する音を低減するサイレンサ１９が配設されている。

車体１は、エンジン３に供給する燃料を貯蔵する燃料タンク２０と、モータ５に供給する電力を貯蔵するバッテリ３０とを備えている。モータ５は、後輪６に動力を伝達すると共に車両減速時にプロペラシャフト７により回転駆動されて回生発電を行い、発電した電力をバッテリ３０に供給するようになっている。

バッテリ３０は、プロペラシャフト７の車幅方向両側に離間して配置される第１バッテリユニット３１及び第２バッテリユニット３２を備えて一体化したバッテリパック３３として形成されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２はそれぞれ、モータ５に供給する電力を貯蔵する複数のバッテリモジュールを接続してユニット化して形成されている。バッテリモジュールは、複数のバッテリセルから構成され、バッテリセルは、例えばリチウムイオンバッテリである。

燃料タンク２０と第１及び第２バッテリユニット３１，３２とは、フロアパネル１０の下方に配置され、燃料タンク２０は、第１及び第２バッテリユニット３１，３２より車両後側に第１及び第２バッテリユニット３１，３２より高くなるように配置されている。

第１及び第２バッテリユニット３１，３２近傍に、バッテリ３０に関連するバッテリ関連電気部品が配置されている。バッテリ関連電気部品として、第１及び第２バッテリユニット３１，３２に電気的に接続されるインバータ４１、ＤＣ／ＤＣコンバータ４２、ジャンクションボックス４３などの高電圧部品などが配置されている。高電圧部品及び後述する高電圧ハーネスは、交流３０Ｖ、直流６０Ｖを超える電圧が印加されるものをいうものとする。

インバータ４１は、バッテリ３０に貯蔵された直流電力を交流電力に変換してモータ５に供給すると共に車両減速時にモータ５で発電した交流電力を直流電力に変換してバッテリ３０を充電する。ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、バッテリ３０に貯蔵された３００ボルドなどの高電圧の直流電力を１２ボルトなどの低電圧の直流電力に変換して補機などに供給する。

ジャンクションボックス４３は、第１及び第２バッテリユニット３１，３２より車両前側に配置される前側ジャンクションボックス４３ａと、第１及び第２バッテリユニット３１，３２より車両後側に配置される後側ジャンクションボックス４３ｂとを備えている。

前側及び後側ジャンクションボックス４３ａ，４３ｂはそれぞれ、ハーネスどうしを接続、分岐、中継する際に用いる端子や端末を保護するための所謂接続箱であって、高電圧リレー及びヒューズなどを有している。前側及び後側ジャンクションボックス４３ａ，４３ｂは、第１及び第２バッテリユニット３１，３２に電気的に接続されている。

第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、高電圧ハーネスであるバッテリハーネスによって電気的に接続されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２とバッテリ関連電気部品４１，４２，４３とについても、高電圧ハーネスであるバッテリハーネスによって電気的に接続されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、ジャンクションボックス４３などのバッテリ関連電気部品を兼用して使用している。

第１及び第２バッテリユニット３１，３２近傍に、第１及び第２バッテリユニット３１，３２を制御するバッテリ制御ユニット４４が配置されている。バッテリ制御ユニット４４は、第１及び第２バッテリユニット３１，３２及びバッテリ関連電気部品４１，４２，４３などにハーネスによって電気的に接続されている。

次に、本発明の実施形態に係る車両の下部構造について、図２から図９を参照しながら具体的に説明する。

図２は、本発明の実施形態に係る車両の下部構造を適用した車体の上面図、図３は、本発明の実施形態に係る車両の下部構造を適用した車体の下面図である。図４は、図２のＹ４－Ｙ４線に沿った車体の断面図、図５は、図２のＹ５－Ｙ５線に沿った車体の断面図、図６は、図２のＹ６－Ｙ６線に沿った車体の断面図、図７は、図２のＹ７－Ｙ７線に沿った車体の断面図である。

図２に示すように、車体１は、車体下部に、フロアパネル１０と、フロアパネル１０の車幅方向両端部にそれぞれ結合されて車両前後方向に直線状に延びる左右のサイドシル２１と、フロアパネル１０の上面側において左右のサイドシル２１間に架設されて車幅方向に延びる第１クロスメンバ２２及び第２クロスメンバ２３とを備えている。

フロアパネル１０には、車幅方向中央側に車両前後方向に延びると共に上側に膨出するトンネル部１１が形成されている。トンネル部１１は、図６に示すように、上面部１１ａと両側の側面部１１ｂとを備えて下方が開放されている。図５に示すように、フロアパネル１０の前端部は、ダッシュパネル２４に連結されている。ダッシュパネル２４は、車室２５の車両前側を区画して車体上下方向に延びている。

フロアパネル１０は、フロアパネル１０の後側部分に、フロアパネル１０の前側部分より高く形成されたキックアップ部１２を有している。キックアップ部１２は、後部座席２６の下方に設けられている。キックアップ部１２は、フロアパネル１０の前側部分から上側に延びてから車両後側に略水平方向に延びている。

フロアパネル１０の後端部に、具体的にはキックアップ部１２の後端部に、キックアップ部１２の後端部より高く形成されたリアフロアパネル２７が接合されている。リアフロアパネル２７は、キックアップ部１２の後端部から上側に延びてから車両後側に略水平方向に延びている。

リアフロアパネル２７の下面側に、左右のリアフレーム１４の前端部間に架設されて車幅方向に延びる第３クロスメンバ２８が取り付けられている。第３クロスメンバ２８は、断面略ハット状に形成されてリアフロアパネル２７に接合されている。

図６に示すように、左右のサイドシル２１はそれぞれ、サイドシル２１の車体内側を構成するサイドシルインナ２１ａとサイドシル２１の車体外側を構成するサイドシルアウタ２１ｂとが接合されて閉断面状に形成されている。

第１及び第２クロスメンバ２２，２３は、車両前後方向に離間して配置され、第１クロスメンバ２２は、第２クロスメンバ２３より車両前側に配置されている。第１及び第２クロスメンバ２２，２３はそれぞれ、断面略ハット状に形成されてフロアパネル１０に接合されている。

第１及び第２クロスメンバ２２，２３はそれぞれ、トンネル部１１によって車幅方向に分断され、分断された第１及び第２クロスメンバ２２，２３はそれぞれ、車幅方向外端部がサイドシル２１に接合され、車幅方向内端部がトンネル部１１に接合されている。

フロアパネル１０の下面側には、図３に示すように、車幅方向に離間して車両前後方向に延びる左右のフロアフレーム５０が配設されている。左右のフロアフレーム５０はそれぞれ、左右のサイドシル２１より車幅方向内側に配置され、車幅方向にサイドシル２１とトンネル部１１との間に配置されている。

フロアフレーム５０は、図７に示すように、下面部５０ａと両側の側面部５０ｂと両側のフランジ部５０ｃとを備えて断面略ハット状に形成されている。フロアフレーム５０は、両側のフランジ部５０ｃがフロアパネル１０に接合されてフロアパネル１０と協働して閉断面状に形成されている。

左右のフロアフレーム５０の前端部は、車両前側に車幅方向に離間して配設されて車両前後方向に略直線状に延びる左右のフロントフレーム１３にそれぞれ連結されている。左右のフロントフレーム１３はそれぞれ、閉断面状に形成されてダッシュパネル２４から車両前側に延びている。

左右のフロアフレーム５０の後端部は、車両後側に車幅方向に離間して配設されて車両前後方向に略直線状に延びる左右のリアフレーム１４にそれぞれ連結されている。左右のリアフレーム１４は、断面略ハット状に形成されてリアフロアパネル２７の下面側に取り付けられ、リアフロアパネル２７と協働して閉断面状に形成されている。

左右のフロアフレーム５０はそれぞれ、車両前側から車両後側に向かうにつれて車幅方向外側に傾斜する前傾斜部５１と、前傾斜部５１から車両後側に直線状に延びて車幅方向外側に拡幅された拡幅部５２と、拡幅部５２から車両後側に向かうにつれて車幅方向内側に傾斜する後傾斜部５３とを有している。左右のフロアフレーム５０は、車両前側及び車両後側に比して車両前後方向中央側が車幅方向外側に拡幅され、左右の拡幅部５２間が前傾斜部５１間及び後傾斜部５３間より車幅方向に大きく形成されている。

フロアパネル１０の下面側には、図６に示すように、トンネル部１１の車幅方向両側に車幅方向に離間して配設されて車両前後方向に延びる左右のトンネル補強部材５４が接合されている。トンネル補強部材５４は、フロアパネル１０の下面側に接合されてフロアパネル１０と協働して閉断面状に形成されている。

フロアパネル１０の上面側には、図２に示すように、フロアフレーム５０の前傾斜部５１に沿って車両前後方向に延びる左右のフロア補強部材５６が接合されている。フロア補強部材５６は、フロアパネル１０と協働して閉断面状に形成されている。フロア補強部材５６の前端部は、ダッシュパネル２４に接合され、フロア補強部材５６の後端部は、第１クロスメンバ２２に接合されている。フロアパネル１０、フロアフレーム５０、トンネル補強部材５４などの車体構成部材は、例えば鋼板をプレス成形して形成されている。

フロアパネル１０の下方には、自動変速機４とプロペラシャフト７とが車幅方向中央側に配置されている。図４に示すように、自動変速機４とプロペラシャフト７とは、トンネル部１１内に配置されて車体１に支持されている。図３に示すように、自動変速機４は、左右のフロアフレーム５０の前傾斜部５１間に配置され、プロペラシャフト７は、左右のフロアフレーム５０の拡幅部５２間及び後傾斜部５３間に配置されている。

フロアパネル１０の下方には、左右のフロアフレーム５０の後傾斜部５３間に燃料タンク２０が配設されている。燃料タンク２０は、フロアパネル１０のキックアップ部１２の下方に配置され、フロアパネル１０の前側部分より高くなるように配置されている。

図５に示すように、燃料タンク２０の上面部２０ａは、フロアパネル１０の前側部分より上側に配置され、燃料タンク２０の下面部２０ｂは、フロアパネル１０の前側部分より下側に配置されている。燃料タンク２０は、車幅方向両側に亘って延びると共に車両前後方向に延びるように形成され、内部に燃料が貯留される中空空間が形成されている。

燃料タンク２０は、下面部２０ｂの車幅方向中央側に、図４に示すように、プロペラシャフト７との干渉を回避するように上側に断面略半円状に窪む凹部２０ｃを有している。燃料タンク２０は、図３に示すように、燃料タンク２０を固定する左右の固定ベルト５７によって下側から支持されて車体１に固定されている。固定ベルト５７の前端部は、フロアフレーム５０の拡幅部５２に取り付けられたタンク取付部材５８に締結ボルトを用いて固定され、固定ベルト５７の後端部は、第３クロスメンバ２８の車幅方向中央側に取り付けられたタンク取付部材５９に締結ボルトを用いて固定されている。

フロアパネル１０の下方には、エンジン３から延びる排気管１７と触媒装置１８とが配置されている。排気管１７と触媒装置１８とは、フロアパネル１０に支持されている。触媒装置１８は、左右のフロアフレーム５０の前傾斜部５１間に配設され、車幅方向一方側である車両右側のフロアフレーム５０の前傾斜部５１と自動変速機４との間に配置されている。

フロアパネル１０の下方に配置される排気管１７は、触媒装置１８より上流側がフロアフレーム５０の前傾斜部５１に沿って車両前側に延びてエンジン３に連結され、触媒装置１８より下流側が車幅方向内側に延びてから車両後側に略直線状に延びてサイレンサ１９に連結されている。

排気管１７は、フロアパネル１０のトンネル部１１の下方ではプロペラシャフト７の下方に車両前後方向に延びている。図６に示すように、フロアパネル１０のトンネル部１１の下方では、排気管１７は、プロペラシャフト７の中心軸７ａと排気管１７の中心軸１７ａとが車幅方向に一致する位置に配設されている。

フロアパネル１０の下方には、プロペラシャフト７の車幅方向両側に離間して配置される第１及び第２バッテリユニット３１，３２が配設されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２はそれぞれ、複数のバッテリモジュールを接続してユニット化した高電圧バッテリとして形成されている。

第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、フロアパネル１０のキックアップ部１２より車両前側に左右のフロアフレーム５０の拡幅部５２間に配置されている。第１バッテリユニット３１は、車幅方向に車両左側のフロアフレーム５０の拡幅部５２とプロペラシャフト７との間に配置され、第２バッテリユニット３２は、車幅方向に車両右側のフロアフレーム５０の拡幅部５２とプロペラシャフト７との間に配置されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、バッテリパック３３として一体化して形成されて車体１に支持されている。

図８は、バッテリパックの斜視図、図９は、図８のＹ９－Ｙ９線に沿ったバッテリパックの断面図である。図８及び図９に示すように、バッテリパック３３は、プロペラシャフト７の車幅方向両側に離間して配置される第１及び第２バッテリユニット３１，３２と、第１及び第２バッテリユニット３１，３２を収容するバッテリカバー６０とを有している。

第１及び第２バッテリユニット３１，３２はそれぞれ、平面視で略矩形状に形成されて略直方体状に形成されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、これに限定されるものではないが、プロペラシャフト７の車幅方向両側に略対称に形成されている。第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、前述したように、フロアフレーム５０の拡幅部５２間に配置され、フロアフレームが車幅方向外側に拡幅されない場合に比して車幅方向の幅を大きくしてバッテリ容量が大きく形成されている。

バッテリカバー６０は、第１バッテリユニット３１を収容する第１バッテリ収容部６１と、第２バッテリユニット３２を収容する第２バッテリ収容部６６と、第１バッテリ収容部６１及び第２バッテリ収容部６６を連結して車幅方向に延びる連結部７１とを有している。バッテリカバー６０は、例えばアルミニウム材料を用いて形成される。

第１バッテリ収容部６１は、略直方体状に形成され、第１バッテリ収容部６１の上側を構成する第１上側カバー部材６２と第１バッテリ収容部６１の下側を構成する第１下側カバー部材６３とから構成されている。

第１上側カバー部材６２は、略矩形状に形成されて略水平方向に延びる上面部６２ａと、上面部６２ａの周縁部から下側に延びる側面部６２ｂと、側面部６２ｂの下端部から外方へ略水平方向に延びるフランジ部６２ｃとを備え、上面部６２ａが上側に膨出するように形成されている。

第１下側カバー部材６３は、略矩形状に形成されて略水平方向に延びる下面部６３ａと、下面部６３ａの周縁部から上側に延びる側面部６３ｂと、側面部６３ｂの上端部から外方に略水平方向に延びるフランジ部６３ｃとを備え、下面部６３ａが下側に膨出するように形成されている。

第１バッテリ収容部６１は、フランジ部６２ｃとフランジ部６３ｃとが結合されることにより第１上側カバー部材６２と第１下側カバー部材６３とが結合されて形成されている。第１バッテリユニット３１は、第１下側カバー部材６３の下面部６３ａに取り付けられ、第１上側カバー部材６２及び第１下側カバー部材６３の内部に収容されている。

第１バッテリ収容部６１には、第１バッテリ収容部６１の車両前側における車幅方向外側から車両前側に略直方体状に延びる前側延設部６４が形成されている。第１上側カバー部材６２及び第１下側カバー部材６３はそれぞれ、前側延設部６４を形成するように車両前側における車幅方向外側から車両前側に延びている。

前側ジャンクションボックス４３ａは、略直方体状に形成されると共に偏平状に形成されている。前側ジャンクションボックス４３ａは、上下方向の高さが車両前後方向の長さより小さくなるように横置き式に配置される。前側ジャンクションボックス４３ａは、第１バッテリユニット３１の車両前側において前側延設部６４を構成する第１下側カバー部材６３の下面部６３ａに取り付けられて第１上側カバー部材６２及び第１下側カバー部材６３の内部に収容されている。

第１バッテリ収容部６１には、図３に示すように、第１バッテリユニット３１より車両後側に第１上側カバー部材６２の上面部６２ａに第１開口部６２ｄが形成されている。第１開口部６２ｄは、略矩形状に形成され、車両前後方向に比して車幅方向に長い長穴形状に形成されている。第１開口部６２ｄには、後側ジャンクションボックス４３ｂ及びバッテリハーネスなどが挿通される。

第２バッテリ収容部６６は、略直方体状に形成され、第２バッテリ収容部６６の上側を構成する第２上側カバー部材６７と第２バッテリ収容部６６の下側を構成する第２下側カバー部材６８とから構成されている。

第２上側カバー部材６７は、略矩形状に形成されて略水平方向に延びる上面部６７ａと、上面部６７ａの周縁部から下側に延びる側面部６７ｂと、側面部６７ｂの下端部から外方へ略水平方向に延びるフランジ部６７ｃとを備え、上面部６７ａが上側に膨出するように形成されている。

第２下側カバー部材６８は、略矩形状に形成されて略水平方向に延びる下面部６８ａと、下面部６８ａの周縁部から上側に延びる側面部６８ｂと、側面部６８ｂの上端部から外方に略水平方向に延びるフランジ部６８ｃとを備え、下面部６８ａが下側に膨出するように形成されている。

第２バッテリ収容部６６は、フランジ部６７ｃとフランジ部６８ｃとが結合されることにより第２上側カバー部材６７と第２下側カバー部材６８とが結合されて形成されている。第２バッテリユニット３２は、第２下側カバー部材６８の下面部６８ａに取り付けられ、第２上側カバー部材６７及び第２下側カバー部材６８の内部に収容されている。

第２バッテリ収容部６６には、図３に示すように、第２バッテリユニット３２より車両後側に第２上側カバー部材６７の上面部６７ａに第２開口部６７ｄが形成されている。第２開口部６７ｄは、略矩形状に形成され、車両前後方向に比して車幅方向に長い長穴形状に形成されている。第２開口部６７ｄには、バッテリ制御ユニット４４及びバッテリハーネスなどが挿通される。

連結部７１は、車両前後方向及び上下方向に比して車幅方向に長く延びる略直方体状に形成されている。連結部７１は、第１バッテリ収容部６１及び第２バッテリ収容部６６の車両後側を連結している。連結部７１は、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６より車両前後方向の長さが小さく形成されている。

連結部７１は、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６より高く第１及び第２バッテリ収容部６１，６６を連結して車幅方向に延びると共に燃料タンク２０の車両前側に隣接して配置される。連結部７１は、図９に示すように、連結部７１の車両前側を構成する前側カバー部材７２と連結部７１の車両後側を構成する後側カバー部材７３とから構成されている。

前側カバー部材７２は、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の上面部６２ａ，６７ａに取り付けられる下面部７２ａと、下面部７２ａから上側に延びる周壁部７２ｂとを備えている。前側カバー部材７２の下面部７２ａには、図３に示すように、車幅方向両側に第１バッテリ収容部６１の第１開口部６２ｄ及び第２バッテリ収容部６６の第２開口部６７ｄに対応して第１開口部７２ｃ及び第２開口部７２ｄが形成されている。

前側カバー部材７２の第１及び第２開口部７２ｃ，７２ｄは、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の第１及び第２開口部６２ｄ，６７ｄと略同形状に形成されている。前側カバー部材７２の第１及び第２開口部７２ｃ，７２ｄは、略矩形状に形成され、車両前後方向に比して車幅方向に長い長穴形状に形成されている。第１開口部７２ｃには、後側ジャンクションボックス４３ｂ及びバッテリハーネスなどが挿通され、第２開口部７２ｄには、バッテリ制御ユニット４４及びバッテリハーネスなどが挿通される。

前側カバー部材７２の周壁部７２ｂは、下面部７２ａから上側に延びて連結部７１の車両前側及び車幅方向両側を構成している。周壁部７２ｂには、車両後側に後側カバー部材７３との合わせ面７２ｅが形成されている。前側カバー部材７２の合わせ面７２ｅは、車幅方向全体に亘って車両後側に向かうにつれて車両下側に傾斜して形成されている。

後側カバー部材７３は、上面部７３ａと、上面部７３ａから下側に延びる周壁部７３ｂとを備えている。後側カバー部材７３の周壁部７３ｂは、上面部７３ａから下側に延びて連結部７１の車両後側及び車幅方向両側を構成している。周壁部７３ｂには、車両前側に前側カバー部材７２との合わせ面７３ｃが形成されている。後側カバー部材７３の合わせ面７３ｃは、車幅方向全体に亘って車両後側に向かうにつれて車両下側に傾斜して形成されている。

前側カバー部材７２は、前側カバー部材７２の下面部７２ａが第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の上面部６２ａ，６７ａに重ね合わせられて上下方向に延びる複数の締結ボルトＢを用いて第１及び第２バッテリ収容部６１，６６に結合されている。後側カバー部材７３は、後側カバー部材７３の合わせ面７３ｃが前側カバー部材７２の合わせ面７２ｅに合わされて車両前側且つ車両下側に傾斜して延びる複数の締結ボルトＢを用いて前側カバー部材７２に結合されている。

連結部７１は、前側カバー部材７２と後側カバー部材７３とが結合されて内部に中空空間が形成されている。連結部７１は、車幅方向中央部７６の下側に上側に窪む凹部７６ａを有している。連結部７１の凹部７６ａは、車幅方向における第１バッテリ収容部６１と第２バッテリ収容部６６との間にフロアパネル１０のトンネル部１１に対応して形成されている。

連結部７１の車幅方向中央部７６は、凹部７６ａによって両側の車幅方向外側部７７より上下方向長さが短く形成されている。連結部７１の車幅方向中央部７６は、バッテリパック３３に車幅方向外側から衝撃荷重が作用するときに、車幅方向外側から作用する衝撃荷重に対して脆弱な脆弱部７６として機能する。

連結部７１の車両左側の車幅方向外側部７７内に、後側ジャンクションボックス４３ｂが配置されている。後側ジャンクションボックス４３ｂは、偏平状に形成されて、車両前後方向の長さが上下方向の高さより小さくなるように縦置き式に配置されている。

後側ジャンクションボックス４３ｂは、図９に示すように、第１バッテリ収容部６１内に設けられた基台６３ｄ上に取り付けられ、第１バッテリ収容部６１の第１開口部６２ｄ及び連結部７１の第１開口部７２ｃを通じて連結部７１内及び第１バッテリ収容部６１内に収容されている。後側ジャンクションボックス４３ｂは、第１及び第２バッテリユニット３１，３２より高くなるように燃料タンク２０の車両前側に隣接して配置される。

連結部７１の車両右側の車幅方向外側部７７内に、バッテリ制御ユニット４４が配置されている。バッテリ制御ユニット４４は、偏平状に形成されて、車両前後方向の長さが上下方向の高さより小さくなるように縦置き式に配置されている。

バッテリ制御ユニット４４は、後側ジャンクションボックス４３ｂと同様に、第２バッテリ収容部６６内に設けられた基台上に取り付けられて第２バッテリ収容部６６の第２開口部６７ｄ及び連結部７１の第２開口部７２ｄを通じて連結部７１内及び第２バッテリ収容部６６内に収容されている。バッテリ制御ユニット４４は、第１及び第２バッテリユニット３１，３２より高くなるように燃料タンク２０の車両前側に隣接して配置される。

連結部７１内には、図８に示すように、第１及び第２バッテリユニット３１，３２を電気的に接続するバッテリハーネス７８、並びに後側ジャンクションボックス４３ｂ及びバッテリ制御ユニット４４を電気的に接続するバッテリハーネス７９などのバッテリハーネスが車幅方向中央部７６を通じて車幅方向に延びている。

バッテリパック３３は、図６に示すように、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の車幅方向外側の複数の取付部６１ａ，６６ａが複数の締結ボルトＢを用いてフロアフレーム５０に固定され、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の車幅方向内側の複数の取付部６１ｂ，６６ｂが複数の締結ボルトＢを用いてトンネル補強部材５４に固定され、フロアパネル１０の下方に燃料タンク２０の車両前側に隣接して取り付けられる。

バッテリパック３３がフロアパネル１０の下方に取り付けられると、第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、プロペラシャフト７の車幅方向両側に離間して配置され、連結部７１は、フロアパネル１０のキックアップ部１２の下方且つプロペラシャフト７の上方に配置され、第１及び第２バッテリユニット３１，３２を電気的に接続するバッテリハーネス７８は、プロペラシャフト７の上方を通るように配設される。

バッテリパック３３の連結部７１はまた、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６より高くなるように配置され、後部座席２６の下方に配置されるフロアパネル１０のキックアップ部１２の下方において燃料タンク２０の車両前側に配置される。

後側ジャンクションボックス４３ｂ及びバッテリ制御ユニット４４は、フロアパネル１０のキックアップ部１２の下方に配置され、プロペラシャフト７の車幅方向両側に離間して配置されている。バッテリ制御ユニット４４は、車両側面視で後側ジャンクションボックス４３ｂの少なくとも一部と車両前後方向にオーバーラップする位置に配置される。

図５に示すように、バッテリパック３３、具体的には第１バッテリ収容部６１の車両前側近傍には、バッテリ関連電気部品としてインバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２が配置される。インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２はそれぞれ、偏平状に形成されて上下方向の高さが車両前後方向の長さより小さく横置き式に配置される。インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２はそれぞれ、図３に示すように、平面視で略矩形状に形成されている。

インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２はそれぞれ、第１及び第２バッテリユニット３１，３２より車幅方向の幅が小さく形成されている。ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、インバータ４１より車幅方向の幅が小さく車両前後方向の長さが大きく形成されている。

インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、左右のフロアフレーム５０の前傾斜部５１間に配置され、変速機４と車両左側のフロアフレーム５０の前傾斜部５１との間に配置されている。インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２は車幅方向内側が車幅方向に略一致して配置されている。

ＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、インバータ４１より車両前側に配置されると共にインバータ４１の上側に上下方向に重ねて配置されている。インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２はそれぞれ、図５及び図７に示すように、インバータケース４１ａ及びコンバータケース４２ａに収容された状態で複数の締結ボルトＢを用いて直接的に又は間接的にフロアパネル１０に取り付けられる。

インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、変速機４と車両左側のフロアフレーム５０との間に配置され、触媒装置１８は、変速機４と車両右側のフロアフレーム５０との間に配置されている。インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２と触媒装置１８とは、車幅方向の一方側及び他方側に離間して配置され、インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、車両側面視で触媒装置１８の少なくとも一部と車両前後方向にオーバーラップする位置に配置されている。

インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２は、高電圧ハーネスであるバッテリハーネス８０によって第１バッテリユニット３１及び前側ジャンクションボックス４３ａと電気的に接続されている。インバータ４１及びＤＣ／ＤＣコンバータ４２と第１バッテリユニット３１及び前側ジャンクションボックス４３ａとを電気的に接続するバッテリハーネス８０は、第１バッテリ収容部６１の前側延設部６４より車幅方向内側において前側延設部６４に沿って車両前後方向に延びている。

車体１にはまた、図示されていないが、変速機４と車両左側のフロアフレーム５０の前傾斜部５１との間に車室２５内の暖房を行うヒータユニットなどのバッテリ関連電気部品などが備えられている。ヒータユニットは、偏平状に形成されてシート状の電熱線ヒータ、例えばＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）ヒータによって構成されている。

このようにして構成された車体１では、正面衝突時に車体前方から衝撃荷重が作用する場合、駆動源２に車体前方から衝撃荷重が作用すると、差動装置８の車両前側が下側へ回動されると共にプロペラシャフト７の車両後側が下側に移動して変形し、駆動源２が車体後方へ移動される。

第１及び第２バッテリユニット３１，３２は、フロアパネル１０の下方においてプロペラシャフト７の車幅方向両側に配置されるので、プロペラシャフト７の車両後側が下側に移動して変形される場合においても、プロペラシャフト７が第１及び第２バッテリユニット３１，３２に接触することを抑制することができる。第１及び第２バッテリユニット３１，３２を電気的に接続するバッテリハーネス７８についても、プロペラシャフト７の上方を通るように配置されるので、プロペラシャフト７がバッテリハーネス７８に接触することを抑制することができる。

車体１ではまた、側面衝突時に車幅方向外側から衝撃荷重が作用する場合に、バッテリパック３３に車幅方向外側から衝撃荷重が作用すると、バッテリパック３３の連結部７１に脆弱部７６が備えられているので、脆弱部７６を潰れ変形させて第１及び第２バッテリ収容部６１，６６が潰れ変形することを抑制することができる。

このように、本実施形態に係る車両の下部構造では、フロアパネル１０の下方にプロペラシャフト７の車幅方向両側に離間して第１及び第２バッテリユニット３１，３２が配置され、第１及び第２バッテリユニット３１，３２を電気的に接続するバッテリハーネス７８がフロアパネル１０の下方においてプロペラシャフト７の上方を通るように配設される。

これにより、正面衝突時にプロペラシャフト７が下側に移動して変形される場合においても、プロペラシャフト７が第１及び第２バッテリユニット３１，３２とバッテリハーネス７８とに接触することを抑制することができ、衝突時に第１及び第２バッテリユニット３１，３２とバッテリハーネス７８とを保護することができる。バッテリハーネス７８は、上下方向にフロアパネル１０とプロペラシャフト７との間に配置されるので、バッテリハーネス７８に作業者の手が接触し難く、バッテリハーネス７８への作業者の接触を抑制することができる。衝突時にバッテリハーネス７８が損傷した場合においても、バッテリハーネス７８への作業者の接触を抑制することができる。

したがって、フロアパネル１０の下方にプロペラシャフト７の車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニット３１，３２が配置される車両について、衝突時に第１及び第２バッテリユニット３１，３２とバッテリハーネス７８とを保護すると共にバッテリハーネス７８への作業者の接触を抑制することができる。

また、駆動源２は、駆動モータ５及びエンジン３を有し、プロペラシャフト７の下方に、エンジン３から車両前後方向に延びる排気管１７が配設される。これにより、プロペラシャフト７の下方に排気管１７が配設されるので、バッテリハーネス７８に作業者の手がさらに接触し難く、バッテリハーネス７８への作業者の接触を抑制することができる。

また、排気管１７は、プロペラシャフト７の中心軸７ａと排気管１７の中心軸１７ａとが車幅方向に一致する位置に配設される。これにより、プロペラシャフト７と排気管１７とが車幅方向に一致する位置に排気管１７が配置されるので、プロペラシャフト７に対して排気管１７が車幅方向一方側に配置される場合に比して、バッテリハーネス７８に作業者の手が接触し難く、バッテリハーネス７８への作業者の接触を有効に抑制することができる。

プロペラシャフト７に対して排気管１７が車幅方向一方側に配置される場合、排気管１７の車幅方向他方側に配置されるバッテリユニットと排気管１７との間の隙間が大きくバッテリハーネス７８に作業者の手が接触し易くなる。プロペラシャフト７と排気管１７とが車幅方向に一致する位置に排気管を配置することで、バッテリハーネス７８への作業者の接触を有効に抑制することができる。

また、バッテリハーネス７８は、第１バッテリユニット３１を収容する第１バッテリ収容部６１及び第２バッテリユニット３２を収容する第２バッテリ収容部６６を連結して車幅方向に延びる連結部７１内に配置される。これにより、バッテリハーネス７８は、第１バッテリ収容部６１と第２バッテリ収容部６６とを連結する連結部７１内に配置されるので、バッテリハーネス７８を有効に保護することができる。

また、連結部７１は、第１バッテリ収容部６１及び第２バッテリ収容部６６の車両後側を連結して車幅方向に延びる。これにより、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の車両後側どうしが連結部７１によって連結されるので、連結部７１を第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の車両後側と車両前後方向にオーバーラップする位置に設けることができる。連結部７１に応じてフロアパネル１０に上側に突出する段部が形成される場合、段部をフロアパネル１０の車両後側に設けることができ、第１及び第２バッテリ収容部６１，６６の車両前後方向中央側どうしが連結部７１によって連結される場合に比して車室空間を有効に利用することができる。

本実施形態では、エンジン３と変速機４との間に駆動モータ５が配置されているが、エンジン３及び変速機４と別に駆動モータを配置してエンジン３及び駆動モータ５の少なくとも一方からの動力を駆動輪６に伝達するようにしてもよい。

本実施形態に係る車両は、エンジン３が車両前側に配置されてエンジン３からの動力を車両後側に配置された駆動輪６に伝達するエンジン縦置き式のハイブリッド車両であるが、エンジン縦置き式の四輪駆動のハイブリッド車両及びフロントエンジン・フロントドライブ車ベースのエンジン横置き式の四輪駆動のハイブリッド車についても同様に適用可能である。

本発明は、例示された実施の形態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において、種々の改良及び設計上の変更が可能である。

以上のように、本発明によれば、フロアパネルの下方にプロペラシャフトの車幅方向両側に第１及び第２バッテリユニットが配置される車両について、衝突時に第１及び第２バッテリユニットとバッテリハーネスとを保護すると共にバッテリハーネスへの作業者の接触を抑制することが可能となるから、この種の車両において好適に利用される可能性がある。

２駆動源
３エンジン
５モータ
７プロペラシャフト
１０フロアパネル
１７排気管
３１第１バッテリユニット
３２第２バッテリユニット
６０バッテリカバー
６１第１バッテリ収容部
６６第２バッテリ収容部
７１連結部
７８，７９，８０バッテリハーネス

Claims

駆動モータを有する駆動源と、車室の床面を形成するフロアパネルと、前記フロアパネルの下方に車両前後方向に延びて前記駆動源からの動力を駆動輪に伝達するプロペラシャフトとを備えた車両の下部構造であって、
前記フロアパネルの下方に前記プロペラシャフトの車幅方向両側に離間して配置されて前記駆動モータに供給する電力を貯蔵する第１バッテリユニット及び第２バッテリユニットと、
前記第１バッテリユニット及び前記第２バッテリユニットを電気的に接続するバッテリハーネスと、を備え、
前記バッテリハーネスは、前記フロアパネルの下方において前記プロペラシャフトの上方を通るように配設されており、
前記第１バッテリユニット及び前記第２バッテリユニットを収容するバッテリカバーを有し、
前記バッテリカバーは、
前記第１バッテリユニットを収容する第１バッテリ収容部と、
前記第２バッテリユニットを収容する第２バッテリ収容部と、
前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部を連結して車幅方向に延びる連結部と、を有し、
前記バッテリハーネスは、前記連結部内に配置されており、
前記連結部は、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部より上側に、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部と車両前後方向及び車幅方向にオーバーラップする位置に配置されている、
ことを特徴とする車両の下部構造。
前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部はそれぞれ、上面部を有し、
前記第１バッテリ収容部の上面部に第１開口部が形成され、
前記第２バッテリ収容部の上面部に第２開口部が形成され、
前記連結部は下面部を有し、
前記連結部の下面部に、前記第１バッテリ収容部の第１開口部及び前記第２バッテリ収容部の第２開口部に対応して第１開口部及び第２開口部が形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の車両の下部構造。
前記駆動源は、前記駆動モータ及びエンジンを有し、
前記プロペラシャフトの下方に、前記エンジンから車両前後方向に延びる排気管が配設されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の下部構造。
前記排気管は、前記プロペラシャフトの中心軸と前記排気管の中心軸とが車幅方向に一致する位置に配設されている、
ことを特徴とする請求項３に記載の車両の下部構造。
前記連結部は、前記第１バッテリ収容部及び前記第２バッテリ収容部の車両後側を連結して車幅方向に延びている、
ことを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の車両の下部構造。