JP7484793B2 - 車体構造 - Google Patents

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

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ことで、フロアパネルの下方空間を有効に利用してバッテリの搭載容量を増大させることができる点で好ましい。

一方、走行用モータはダッシュパネルの前方に設けられているモータルームに搭載されている。また、そのダッシュパネルのモータルーム側には、ブレーキペダルの操作力を増大させるためのブレーキブースターが取り付けられている。一般的な車両では、ブレーキブースターがフロアパネルから上方に離れてレイアウトされる場合が多く、そうすると、車両の正面視で走行用モータとブレーキブースターとが少なくとも一部で重複する位置関係になることがある。この位置関係において、自動車の正面衝突時を想定すると、衝撃荷重によって走行用モータが後退した時、ブレーキブースターに接触し、当該ブレーキブースターに対して後退荷重を作用させることがある。ブレーキブースターを後退させる荷重はブレーキペダルに作用するので、当該ブレーキペダルが後退するおそれがある。

また、ブレーキブースターがダッシュパネルに取り付けられている場合、ブレーキペダルを踏むと、その踏力をダッシュパネルで受けることになるが、ダッシュパネルは大きな板材で構成されていることから上記踏力を受けたときに撓みやすい。ダッシュパネルが撓むということはブレーキペダルの支持剛性が低いということであり、このことは乗員に対してブレーキペダルの剛性感を低下させることに繋がり、ひいてはブレーキペダルの操作フィーリングの悪化を招く。

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、正面衝突時のブレーキペダルの後退を抑制しながら、走行時に操作するブレーキペダルの剛性感を高めて操作フィーリングを向上させることにある。

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、走行用モータを含むパワートレインと、前記フロアパネルの下方に搭載され、前記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両前部から上方へ延びるダッシュパネルと、前記ダッシュパネルの下方で車幅方向に延びて前記フロアパネルに取り付けられる剛性部材とを備えている。前記パワートレインは、前記ダッシュパネルの車両前方に搭載され、前記剛性部材には、ブレーキブースターが固定され、前記ブレーキブースターの上端は前記パワートレインの下端よりも下方に位置付けられている。

この構成によれば、フロアパネルの下方空間を有効に利用してバッテリの搭載容量を増やすことができる。そして、ブレーキブースターが固定される剛性部材はフロアパネルに取り付けられていて高い剛性を有している。よって、従来のようにダッシュパネルにブレーキブースターを固定する場合に比べて、走行時に操作するブレーキペダルの剛性感が高まる。

また、例えば正面衝突時にパワートレインが後退すると、ブレーキブースターの上端がパワートレインの下端よりも下方に位置付けられているので、パワートレインがブレーキブースターに接触しにくくなり、よってブレーキペダルの後退が抑制される。

尚、ブレーキブースターは、例えば真空倍力装置であってもよいし、電動のブレーキブースターであってもよい。

本開示の第２の側面では、車体構造が、前記フロアパネルの車幅方向両端部において車両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の車両前部からそれぞれ上方に延びるとともに、自動車の側部に設けられるドアを支持する左右一対のヒンジピラーとを備えている。前記剛性部材は、左側の前記ヒンジピラーの下部から右側の前記ヒンジピラーの下部まで延びるとともに、該両ヒンジピラーに固定される。

すなわち、ヒンジピラーはドアを支持する部材であることから高い剛性を有しており、しかも、サイドシルの前部に接続されることによっても剛性が高められている。このヒンジピラーに剛性部材を固定することで、当該剛性部材の剛性をより一層高めることができ、ブレーキペダルの剛性感が更に高まる。

本開示の第３の側面では、前記フロアパネルは、前記ブレーキ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、ブレーキ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、ブレーキペダルの操作性が向上する。

本開示の第４の側面では、前記剛性部材は、前記前部フロアパネルの下方に配置されるとともに、該前部フロアパネルに固定されている。

この構成によれば、剛性部材を、前部フロアパネルの下方空間を利用して設けることができる。また、剛性部材の車体への取付剛性をより一層高めることができる。

本開示の第５の側面では、前記前部フロアパネルの下方には、前記バッテリが収容されたバッテリケースが設けられ、前記剛性部材には、前記バッテリケースが固定されている。

この構成によれば、バッテリケースの車体への取付強度を高めることができる。

本開示の第６の側面では、前記ブレーキブースターは、前記剛性部材の車両前部に固定されており、前記ブレーキペダルの支軸は、前記前部フロアパネルの下方において前記ブレーキブースターの車両後方に設けられ、前記ブレーキペダルは、前記前部フロアパネルから上方へ突出している。

この構成によれば、ブレーキペダルの支軸を前部フロアパネルの下方に設けることで、ブレーキブースターの上端をパワートレインの下端よりも下方に位置付けるレイアウトが無理なく実現可能になる。

本開示の第７の側面では、前記剛性部材の車両後方に前記バッテリが設けられており、車両正面視で前記剛性部材の少なくとも一部と前記バッテリとが重複している。

この構成によれば、正面衝突時に剛性部材によってバッテリを保護することができる。

以上説明したように、フロアパネルに取り付けられる剛性部材にブレーキブースターを固定し、このブレーキブースターの上端をパワートレインの下端よりも下方に位置付けたので、正面衝突時のブレーキペダルの後退を抑制しながら、走行時に操作するブレーキペダルの剛性感を高めて操作フィーリングを向上させることができる。

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。 フロアパネルの構造例を示す車幅方向の断面図である。 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、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前後方向の断面図である。 ペダル操作時を説明する図である。

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、走行用モータ等からなるパワートレインＰＴが搭載されている。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にパワートレインＰＴとして走行用モータが搭載される。自動車１がハイブリッド自動車の場合には、動力室ＳにパワートレインＰＴとして走行用モータと、図示しないが内燃機関（エンジン）が搭載される。パワートレインＰＴには、例えば変速機等が含まれていてもよい。

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に搭載されたパワートレインＰＴ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に搭載されたパワートレインＰＴ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１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。

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。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。このダッシュパネル７から前方に離れた部分にパワートレインＰＴが搭載されている。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、また、ダッシュパネル７は、フロアパネル３の前部から上方へ延びるように設けられることになる。

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、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、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。このヒンジピラー４３の上部には、図１に示すフロントピラー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、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。尚、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。

（フロアパネルの構成）
図５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、接続パネル３５（詳細は後述する）とを備えている。前部フロアパネル３０、シート載置フロアパネル３４及び接続パネル３５は、運転席側だけでなく、助手席側にも設けられている。例えば、前部フロアパネル３０、シート載置フロアパネル３４及び接続パネル３５は、運転席側から助手席側まで連続していてもよいし、運転席側と助手席側とで別部材で構成されていてもよい。

前部フロアパネル３０、シート載置フロアパネル３４及び接続パネル３５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に示すように、前部フロアパネル３０、接続パネル３５及び第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と接続パネル３５と第１フロアパネル３１の左右方向中央部（運転席と助手席との間の部分）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。

図２に示すように、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。図５に示すように、前部フロアパネル３０には、後述するブレーキペダルＢ及びアクセルペダルＡ（図４に示す）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５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が取り付けられる部材である。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、接続パネル３５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。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との間には段差が形成されることになる。

以上の構成により、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。

上記後部板部３Ｂは、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、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、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、例えば前席シートクッション部８ａ内に設けられているシートフレームと、該シートフレームに支持されたクッション材、クッション材を覆う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。

上記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。

（後席シート）
後席シート１０は、後席シートクッション部１０ａと、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及び後席シートバック部１０ｂは前席シート８のものと同様に構成することができる。後席シートクッション部１０ａが、第２フロアパネル３２の後席用シート固定部３２ａに固定されている。尚、後席シート１０にも前席シート８と同様なシートスライド機構やリクライニング機構を設けてもよい。

（接続パネル）
図５に示すように、接続パネル３５は、前部フロアパネル３０と第１フロアパネル３１とを接続する部材であり、前部フロアパネル３０の後部から第１フロアパネル３１の前部まで連続して延びている。この実施形態では、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、これらを接続する接続パネル３５は、後側へ行くほど下に位置するように傾斜ないし湾曲した形状になる。

接続パネル３５は、前部フロアパネル３０の後部から第１フロアパネル３１の前部まで同じ傾斜角度で傾斜した部材であってもよいし、前後方向の一部分が他の部分と異なる傾斜角度で傾斜していてもよい。また、接続パネル３５は、前部フロアパネル３０の後部から第１フロアパネル３１の前部まで同じ曲率で湾曲した部材であってもよいし、前後方向の一部分が他の部分と異なる曲率で湾曲していてもよい。また、接続パネル３５の前後方向の一部分が傾斜し、他の部分が湾曲していてもよい。接続パネル３５の前後方向の一部分のみが略水平な水平部であってもよいし、接続パネル３５の前後方向の一部分に段差があってもよい。

（剛性部材）
図２や図４に示すように、車体構造１Ａは、ダッシュパネル７の下方で左右方向に延びてフロアパネル３に取り付けられる剛性部材５０を備えている。剛性部材５０は、前部フロアパネル３０の下方に配置されるとともに、左側のヒンジピラー４３の下部から右側のヒンジピラー４３の下部まで左右方向に延びる高剛性な部材である。剛性部材５０の左端部は、左側のヒンジピラー４３の下部に固定され、また、剛性部材５０の右端部は、右側のヒンジピラー４３の下部に固定されている。「高剛性」とは、例えば自動車１が正面衝突して剛性部材５０に対して衝撃荷重が加わった時、剛性部材５０が容易に変形することなく、剛性部材５０に加わった衝撃荷重を少なくとも左右のヒンジピラー４３に伝達して吸収可能にする程度の剛性である。このような剛性は、剛性部材５０を構成する材料の種類や各部の寸法設定によって得ることができる。剛性部材５０の材料は特に限定されるものではないが、例えば鋼板等を挙げることができる。

剛性部材５０は、ヒンジピラー４３に対して溶接されていてもよいし、ボルト、ナット、ネジ等による締結部材で固定されていてもよい。また、剛性部材５０は、ヒンジピラー４３に対してブラケット（図示せず）等を介して固定されていてもよい。尚、剛性部材５０は、左右方向に連続していなくてもよく、例えば左側のヒンジピラー４３の下部からフロアトンネル部３０ｃ近傍まで延びる部材と、右側のヒンジピラー４３の下部からフロアトンネル部３０ｃ近傍まで延びる部材とで構成されていてもよい。また、剛性部材５０は、ヒンジピラー４３に固定されることなく、フロアパネル３に取り付けられているだけであってもよい。

剛性部材５０の断面形状は特に限定されるものではないが、この実施形態では、剛性部材５０は、上壁部５１と前壁部５２と下壁部５３とを有している。上壁部５１は、前部フロアパネル３０の下面に沿うように配置されており、前後方向及び左右方向に延びている。上壁部５１の後部は、前部フロアパネル３０の下面に重ねられた状態で、当該前部フロアパネル３０に対して溶接ないし締結固定されている。締結固定する場合には、図示しないが例えばボルト、ナット、ネジ等を用いることができる。また、上壁部５１の後部は、上方へ突出する突出部（図示せず）を有していてもよく、この場合、突出部を、ダッシュパネル７の前面に重ねた状態で、当該ダッシュパネル７に対して溶接ないし締結固定することができる。上壁部５１の固定構造は、図示した構造に限られるものではなく、例えば別体の固定具やブラケット等を用いてダッシュパネル７に固定してもよい。この上壁部５１は略水平に延びていてもよいし、傾斜していてもよい。剛性部材５０は、一体成形品であってもよいし、別部材が組み合わされて構成されていてもよい。

前壁部５２は、上壁部５１の前部から下方へ延びるとともに左右方向に延びている。前壁部５２は略鉛直に延びていてもよいし、傾斜していてもよい。前壁部５２は、ダッシュパネル７の直下方に配置されている。例えば、ダッシュパネル７の下部の傾斜ないし湾曲した部分の真下に、前壁部５２を配置することができる。これに限らず、前壁部５２は、ダッシュパネル７よりも前に位置していてもよいし、ダッシュパネル７よりも後に配置してもよい。

下壁部５３は、前壁部５２の下部から後方へ延びるとともに左右方向に延びている。この下壁部５３は略水平に延びていてもよいし、傾斜していてもよい。下壁部５３の後部は、上壁部５１の後部よりも後方まで延びている。上壁部５１、前壁部５２及び下壁部５３により、内部が中空状の剛性部材５０が得られる。これにより、軽量かつ剛性の高い剛性部材５０とすることができる。また、剛性部材５０の内部には左右方向に延びるリブ（図示せず）が設けられていてもよい。さらに、剛性部材５０には左右方向に延びる補強用ビード等が設けられていてもよい。

剛性部材５０の前壁部５２の上下方向の寸法は、ダッシュパネル７の同方向の寸法よりも短く設定されている。この上下方向の寸法が短い前壁部５２に対して、当該前壁部５２と交差する方向に延びる上壁部５１及び下壁部５３が一体化されているので、前壁部５２のリブとして上壁部５１及び下壁部５３が機能する。反対の見方をすると、上壁部５１及び下壁部５３のリブとして前壁部５２が機能する。よって、剛性部材５０がダッシュパネル７のような大きな板材に比べて変形し難くなる。

剛性部材５０の上壁部５１の後部と下壁部５３の後部とは上下方向に互いに間隔をあけて配置されている。上壁部５１の後部と下壁部５３の後部との間は、後方に開放していてもよいし、上壁部５１の後部と下壁部５３の後部とを連結する後壁部（図示せず）を備えていてもよい。

図４に示すように、剛性部材５０の後部を前部フロアパネル３０に固定する固定構造を設けることができる。すなわち、剛性部材５０の下壁部５３の後部には、上下方向に貫通する複数の貫通孔（図示せず）が左右方向に互いに間隔をあけて形成されている。一方、前部フロアパネル３０の下面には、剛性部材５０が固定される複数の固定部５４が左右方向に互いに間隔をあけて設けられている。固定部５４の位置は、下壁部５３の貫通孔の形成位置と対応している。固定部５４は、例えば上下方向に延びる柱状または軸状に形成されており、固定部５４の上端部が前部フロアパネル３０の前部の下面に対して固定されている。固定部５４には、下方に向けて開口するネジ孔（図示せず）が形成されている。下壁部５３の後部を固定部５４の下端面に重ねると、下壁部５３の貫通孔と固定部５４のネジ孔とが一致する。両者を一致させた状態で、ボルト５６を下方から貫通孔に挿通させて固定部５４のネジ孔に螺合させることで、下壁部５３の後部を固定部５４に固定することができる。尚、下壁部５３の固定構造は図示した構造に限られるものではなく、図示しないブラケットを固定部５４とし、このブラケットを介して下壁部５３の後部を固定部５４に固定してもよい。また、固定部５４と前部フロアパネル３０とは一体成形されていてもよい。

（ブレーキ操作系）
次に、車体構造１Ａが備えているブレーキ操作系について具体的に説明する。ブレーキ操作系は、自動車１の各輪に設けられているディスクブレーキやドラムブレーキで制動力を得るための油圧を発生させる油圧発生系統であり、図２に示すように、ブレーキペダルＢ、マスターシリンダ２０、ブレーキブースター２１及び連結ロッド２２を備えている。ブレーキペダルＢ、マスターシリンダ２０、ブレーキブースター２１及び連結ロッド２２は、全て運転席の前方に位置している。

ブレーキペダルＢは、上下方向に延びる姿勢で設けられている。ブレーキペダルＢの下側部分は前部フロアパネル３０の下方に配置される。一方、ブレーキペダルＢの上側部分は前部フロアパネル３０から上方へ突出するように配置されており、踵載置部３０ａよりも前方に位置付けられている。つまり、ブレーキペダルＢは、前部フロアパネル３０における踵載置部３０ａよりも前方の部分に形成された挿通孔３０ｂに挿通された状態で設けられている。

ブレーキペダルＢの上側部分は、乗員の足によって踏み込まれる部分である。一方、ブレーキペダルＢの下側部分は、車体に対して支軸Ｂ１により回動自在に支持される部分である。支軸Ｂ１は、前部フロアパネル３０の下方において左右方向に延びており、剛性部材５０の下壁部５３に支持されている。尚、支軸Ｂ１は、前部フロアパネル３０に対してブラケット等を介して支持されていてもよい。

マスターシリンダ２０はブレーキブースター２１と一体化されている。マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１は、剛性部材５０の前部、即ち剛性部材５０の前壁部５２に対して締結部材等を使用して固定されている。したがって、少なくともブレーキブースター２１は剛性部材５０の前壁部５２から前方へ突出することになる。また、ブレーキペダルＢの支軸Ｂ１は、ブレーキブースター２１から後方に離れて設けられることになる。マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１は、ブラケット等を使用して剛性部材５０に固定することもできる。この場合、ブラケット等を上壁部５１や下壁部５３に固定してもよい。マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１が固定される部分である前壁部５２の肉厚を、上壁部５１及び下壁部５３の肉厚より厚くしてもよい。

ブレーキペダルＢの上下方向中間部には、前後方向に延びる連結ロッド２２の後部が連結されている。連結ロッド２２の前部は、マスターシリンダ２０に連結されており、ブレーキペダルＢの踏力がマスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１に入力されるようになっている。尚、マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１は、従来から周知のものを使用することができる。ブレーキブースター２１は、例えばバキューム圧を利用した真空倍力装置であってもよいし、電動の油圧ポンプを使用したブレーキブースターであってもよい。ブレーキペダルＢに入力される踏力に対応した力をブレーキブースター２１が付与して油圧を高めるように構成されている。

マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１が固定される剛性部材５０はダッシュパネル７の下方に位置しているので、マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１も下に位置することになる。具体的には、ブレーキブースター２１の上端がパワートレインＰＴの下端よりも下方に位置付けられるように、ブレーキブースター２１の高さが設定されている。これにより、例えば正面衝突によってパワートレインＰＴに衝撃荷重が入力されて該パワートレインＰＴが後退した時に、ブレーキブースター２１に接触しないようにすることができる。これにより、ブレーキペダルＢの後退が抑制される。

また、ブレーキブースター２１の上端がパワートレインＰＴの下端から下方へ所定距離以上離れていてもよい。この所定距離は、例えば正面衝突によってパワートレインＰＴに衝撃荷重が入力された時に、パワートレインＰＴが多少下方へ移動したとしても、該パワートレインＰＴがブレーキブースター２１に接触しないようにすることが可能な距離である。

（アクセルペダル）
図４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。

（バッテリ）
図２に示すように、この自動車１には、パワートレインＰＴが有している走行用モータに電力を供給するためのバッテリ６０がフロアパネル３の下方に搭載されている。バッテリ６０の種類は、特に限定されるものではなく、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。

前部フロアパネル３０の下方には、バッテリ６０が収容された前側バッテリケース６１が設けられている。前側バッテリケース６１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。前側バッテリケース６１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前側バッテリケース６１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、前側バッテリケース６１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６０と前側バッテリケース６１とを合わせてバッテリユニット等と呼ぶことができる。

前側バッテリケース６１の内部や外部には補強用のメンバ等が設けられている。このようにして前側バッテリケース６１の剛性を高めることができる。剛性の高い前側バッテリケース６１をフロアパネル３やサイドシル４２に固定することで、前側バッテリケース６１の剛性を利用して車体剛性を高めることができる。前側バッテリケース６１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。

側面視で、ヒンジピラー４３の下部と、前側バッテリケース６１に収容されたバッテリ６０の少なくとも一部とが重複する位置関係にある。すなわち、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、前側バッテリケース６１に収容されたバッテリ６０とが重複していることで、当該バッテリ６０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６０への入力荷重を低減できる。

図３に示すように、前側バッテリケース６１の左右方向中央部には上方へ膨出する膨出部６１ａが形成されている。この膨出部６１ａは、フロアトンネル部３０ｃ内に位置している。膨出部６１ａ内にもバッテリ６０を収容することができる。これにより、前部フロアパネル３０の下方空間だけでなく、フロアトンネル部３０ｃの内部空間もバッテリ６０の収容空間として有効利用することができ、バッテリ６０の搭載容量を高めることができる。

前側バッテリケース６１に収容されたバッテリ６０は、剛性部材５０の後方に設けられている。車両正面視で剛性部材５０の少なくとも一部とバッテリ６０とが重複している。また、剛性部材５０には、前側バッテリケース６１の前部が固定されている。例えば、剛性部材５０の下壁部５３の後部と、前側バッテリケース６１の前部とをボルト５６によって共締めしてもよいし、剛性部材５０の下壁部５３の後部を前側バッテリケース６１の前部に溶接してもよい。また、剛性部材５０の下壁部５３を前側バッテリケース６１と一体成形してもよい。剛性部材５０に前側バッテリケース６１を固定することで、剛性部材５０の剛性をより一層高めることができるとともに、前側バッテリケース６１の剛性を剛性部材５０によって高めることができる。

図２に示すように、第２フロアパネル３２の下方には、バッテリ６０が収容された後側バッテリケース６２が設けられている。後側バッテリケース６２は、前側バッテリケース６１と同様に構成することができる。前側バッテリケース６１と後側バッテリケース６２とが一体に構成されていてもよい。尚、ブレーキペダルＢの支軸Ｂ１は、前側バッテリケース６１の底部に支持されていてもよい。

剛性部材５０の内部にバッテリ６０を配置してもよい。この場合、剛性部材５０内の空間がバッテリ配置部となる。剛性部材５０が高剛性であることから、正面衝突時に剛性部材５０の変形が十分に抑制される。したがって、剛性部材５０の内部に配置しているバッテリ６０に入力する衝撃荷重を低減することができる。

（前席乗員の姿勢及びペダル操作）
図６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の固定部３１ａ、３１ｂ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６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、前部フロアパネル３０の下方空間を有効に利用してバッテリ６０の搭載容量を増やすことができる。そして、ブレーキブースター２１が固定される剛性部材５０は左右のヒンジピラー４３に固定されている。このヒンジピラー４３はフロントドア５を支持する部材であることから高い剛性を有しており、しかも、サイドシル４２の前部に接続されることによっても剛性が高められている。ヒンジピラー４３に剛性部材５０を固定することで、ヒンジピラー４３によって剛性部材５０の剛性を高めることができ、よって、従来のようにダッシュパネル７にブレーキブースターを固定する場合に比べて、走行時に操作するブレーキペダルＢの剛性感が高まり、操作フィーリングが向上する。

また、例えば正面衝突時にパワートレインＰＴが後退すると、ブレーキブースター２１の上端がパワートレインＰＴの下端よりも下方に位置付けられているので、パワートレインＰＴがブレーキブースター２１に接触しにくくなり、よってブレーキペダルＢの後退が抑制される。

さらに、ブレーキペダルＢの支軸Ｂ１と、マスターシリンダ２０及びブレーキブースター２１とを共通の剛性部材５０に取り付けているので、ブレーキペダルＢの支持剛性をより一層高めることができる。

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。

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
７ ダッシュパネル
２１ ブレーキブースター
３０ 前部フロアパネル
３１ 第１フロアパネル（後部フロアパネル）
４２ サイドシル
４３ ヒンジピラー
５０ 剛性部材
６０ バッテリ
６１ 前側バッテリケース
Ｂ ブレーキペダル
Ｂ１ 支軸
ＰＴ パワートレイン
Ｒ 車室

Claims (3)

1. 車室の床面を構成するフロアパネルと、
   走行用モータを含むパワートレインと、
   前記フロアパネルの下方に搭載され、前記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両前部から上方へ延びるダッシュパネルと、
   前記ダッシュパネルの下方で車幅方向に延びて前記フロアパネルに取り付けられる剛性部材とを備え、
   前記フロアパネルは、
   前記ブレーキ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、
   前記剛性部材は、前記前部フロアパネルの下方に配置されるとともに、該前部フロアパネルに固定され、
   前記前部フロアパネルの下方には、前記バッテリが収容されたバッテリケースが設けられ、
   前記剛性部材には、前記バッテリケースが固定され、
   前記パワートレインは、前記ダッシュパネルの車両前方に搭載され、
   前記剛性部材の車両前部には、ブレーキブースターが固定され、
   前記ブレーキペダルの支軸は、前記前部フロアパネルの下方において前記ブレーキブースターの車両後方に設けられ、
   前記ブレーキペダルは、前記前部フロアパネルから上方へ突出し、
   前記ブレーキブースターの上端は前記パワートレインの下端よりも下方に位置付けられている車体構造。
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両端部において車両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の車両前部からそれぞれ上方に延びるとともに、自動車の側部に設けられるドアを支持する左右一対のヒンジピラーとを備え、
   前記剛性部材は、左側の前記ヒンジピラーの下部から右側の前記ヒンジピラーの下部まで延びるとともに、該両ヒンジピラーに固定される車体構造。
3. 請求項１に記載の車体構造において、
   前記剛性部材の車両後方に前記バッテリが設けられており、
   車両正面視で前記剛性部材の少なくとも一部と前記バッテリとが重複している車体構造。

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