特許 7197254 車両構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-19

(45)【発行日】2022-12-27

(54)【発明の名称】車両構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/20 20060101AFI20221220BHJP

   B62D 21/03 20060101ALI20221220BHJP

   B60K 1/04 20190101ALI20221220BHJP

【ＦＩ】

B62D25/20 G

B62D21/03

B60K1/04 Z

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2022120130

(22)【出願日】2022-07-28

(62)【分割の表示】P 2019108494の分割

【原出願日】2019-06-11

(65)【公開番号】P2022136249

(43)【公開日】2022-09-15

【審査請求日】2022-07-28

(73)【特許権者】

【識別番号】000002967

【氏名又は名称】ダイハツ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120514

【弁理士】

【氏名又は名称】筒井 雅人

(72)【発明者】

【氏名】飯塚 英二

(72)【発明者】

【氏名】稲村 茂男

(72)【発明者】

【氏名】黒瀬 健介

【審査官】長谷井 雅昭

(56)【参考文献】

【文献】特開２００４－３４５４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１３６９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】再公表特許第２０１４／１６７９７９（ＪＰ，Ａ１）

【文献】特開平０６－１０７１２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－０６８７３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１６０９６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６２Ｄ ２５／２０

Ｂ６２Ｄ ２１／０３

Ｂ６０Ｋ １／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

車室のフロア部上に搭載された充電装置と、
前記フロア部の車幅方向両端側に位置して車両前後方向に延びる左右一対のロッカの相互間に橋渡し接続されており、かつ前記充電装置の車両前方側に位置して車幅方向に延びるフロアクロスメンバと、
このフロアクロスメンバの車両前方側に位置するように前記フロア部の前寄り領域に設けられて車両前後方向に延び、かつ上方に膨出した形態のフロアトンネル部と、
を備えており、
前記フロアトンネル部の後端部と前記フロアクロスメンバとは、車両前後方向において互いに接近離間した配置に設定されていることを特徴とする、車両構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車室内にバッテリなどの充電装置を搭載するのに好適な車両構造に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の車両構造の具体例として、特許文献１に記載のものがある。
同文献に記載の車両構造は、バッテリを車室内に搭載するための構造であり、バッテリの前部を取付けるためのブラケットが、車室のフロア部上に設けられている。ただし、前記ブラケットが設けられる箇所は、フロア下メンバ（同文献では、フロアアンダリインフォース）の上側にオーバラップする位置とされている。前記フロア下メンバは、車室のフロア部の下面側に位置して車両前後方向に延びる部材である。
このような構成によれば、ブラケットの建付け剛性を高めることが可能である。

【0003】

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき余地があった。

【0004】

すなわち、バッテリを車室内に搭載する場合、このバッテリの保持剛性をできる限り高くし、バッテリの取付け状態の安定化、信頼性の確保を図ることが要望される。バッテリが比較的大きなサイズである場合には、その重量は相当に大きくなるため、前記した要望は一層顕著となる。また、車両の前突が発生し、車両前方側から車両に大きな荷重入力があった場合、バッテリの前部の取付け箇所に前記荷重の一部が入力する可能性があることは否めず、このような場合においてもバッテリの固定状態が適切に維持されることが望まれる。前記従来技術においては、フロア下メンバを利用することにより、バッテリ用のブラケットの建付け剛性を高めているものの、前記した事情を考慮すると、前記ブラケットの建付け剛性は十分であるとは言い難く、未だ改善すべき余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１３－１０７５９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであり、バッテリなどの充電装置を車室内に搭載する場合、この充電装置の保持剛性を高くし、取付け状態の安定化、信頼性の確保を図ることが可能な車両構造を提供することを、その課題としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記の課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

【0008】

本発明により提供される車両構造は、車室のフロア部上に搭載された充電装置と、前記フロア部の車幅方向両端側に位置して車両前後方向に延びる左右一対のロッカの相互間に橋渡し接続されており、かつ前記充電装置の車両前方側に位置して車幅方向に延びるフロアクロスメンバと、このフロアクロスメンバの車両前方側に位置するように前記フロア部の前寄り領域に設けられて車両前後方向に延び、かつ上方に膨出した形態のフロアトンネル部と、を備えており、前記フロアトンネル部の後端部と前記フロアクロスメンバとは、車両前後方向において互いに接近離間した配置に設定されていることを特徴としている。

【0009】

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る車両構造の一例を示す要部分解斜視図である。

【図2】（ａ）は、図１に示す車両構造の要部斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）の一部拡大斜視図である。

【図3】（ａ）は、図１に示す車両構造においてバッテリを取付けた状態の要部断面図であり（図１のIIIa－IIIa断面に相当する）、（ｂ）は、（ａ）とは異なる箇所での要部拡大断面図である。

【図4】(ａ)は、図３(ａ)のIVa－IVa断面図であり、(ｂ)は、図３(ａ)のIVb－IVb断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。

【0012】

図１に示す車両構造Ａは、車室のフロア部３、このフロア部３の上面側に溶接（接合）された第１および第２のフロアクロスメンバ１，２、フロア部３の下面側に溶接された左右一対のサイドメンバ４、左右一対のインナメンバ５（５Ａ，５Ｂ）、ならびに車室内搭載物の一例としてのバッテリ６を取付けるための左右一対のブラケット７（７Ａ，７Ｂ）を備えている。
本実施形態の構造Ａが適用される車両は、たとえばハイブリッド車、または電気自動車であり、バッテリ６は、リチウムイオン二次電池、あるいはニッケル水素二次電池などである。

【0013】

フロア部３は、金属板製のフロアパネルを用いて構成されており、その車幅方向両側には、左右一対のロッカ８が接合されている。これら一対のロッカ８は、車体の左右両側部の下部に位置して車両前後方向に延びる部材であり、たとえばドア用開口部の下縁部などを構成する。フロア部３の車両前方側には、ダッシュパネル３９が繋がっており、フロア部３の前寄り領域には、フロアトンネル部３０が形成されている。

【0014】

第１および第２のフロアクロスメンバ１，２は、フロア部３の上面側のうち、フロアトンネル部３０よりも車両後方側に設けられており、一対のロッカ８の相互間に橋渡し接続された状態で車幅方向に延びている。これら第１および第２のフロアクロスメンバ１，２は、たとえば図３に示すように、断面ハット状部材を用いて構成されており、下側の左右一対のフランジ部１０，２０がフロア部３の上面部に対面接触した状態で溶接されている。第１および第２のフロアクロスメンバ１，２上には、たとえば不図示のフロントシート（座席）が跨がった状態で設置され、このフロントシートの下方スペースにバッテリ６が配設される。
第１のフロアクロスメンバ１は、後述するように、ブラケット７の建付け剛性を高めるのに直接的に利用されており、本発明でいう「フロアクロスメンバ」の一例に相当している。本実施形態における第２のフロアクロスメンバ２は、本発明でいう「フロアクロスメンバ」には該当しない。

【0015】

一対のインナメンバ５（５Ａ，５Ｂ）は、フロアトンネル部３０の左右両側の基部（下部）に位置してこの部分を補強するとともに、フロアトンネル部３０よりもさらに車両後方側に向けて略直線状に延び、フロア部３の車両前後方向の略全長域にわたって設けられている。このインナメンバ５は、図２（ｂ）および図４によく表れているように、断面ハット状部材を用いて構成されている。ただし、その向きは第１および第２のフロアクロスメンバ１，２とは異なり、上側の左右一対のフランジ部５０がフロア部３の下面部に対面接触した状態でフロア部３に溶接されている。

【0016】

一対のサイドメンバ４は、一対のインナメンバ５よりも車幅両外方側に位置して車両前後方向に延びており、車両の前端部近傍から後端部近傍にわたって車両前後方向に一連に延びている。このサイドメンバ４も、インナメンバ５と同様に、断面ハット状部材を用いて構成されており、上側の左右一対のフランジ部４０がフロア部３の下面部に対面接触した状態でフロア部３に溶接されている。

【0017】

サイドメンバ４およびインナメンバ５は、ともにフロア部３の下面側に位置して車両前後方向に延びる部材であるが、本実施形態においては、後述するように、それらのうち、インナメンバ５がブラケット７の建付け剛性を高めるのに直接的に利用されており、「フロア下メンバ」の一例に相当している。
本実施形態の車両構造Ａにおいては、インナメンバ５と第１のフロアクロスメンバ１とが平面視において交差し、かつフロア部３を介して互いに接合（溶接）されている交差部Ｃ（Ｃａ，Ｃｂ）が形成されている。

【0018】

車室内搭載物用のブラケット７（７Ａ，７Ｂ）は、図２（ｂ）によく表れているように、中央部が隆起した略水平なプレート状のベース部７０と、その前部に連設された上向き起立状の起立壁部７１とを有する金属板製であり、ベース部７０には、スタッドボルトなどのボルト７２が上向き状に突設されている。

【0019】

一対のブラケット７は、これらの前部が交差部Ｃ（Ｃａ，Ｃｂ）の上側に重なるようにして交差部Ｃ（Ｃａ，Ｃｂ）に隣接した配置に設定された上で、第１のフロアクロスメンバ１、フロア部３、およびインナメンバ５に直接または間接的に溶接されている。溶接は、たとえばスポット溶接である。
より具体的には、一対のブラケット７Ａ，７Ｂは、これらの起立壁部７１が、第１のフロアクロスメンバ１の後側の側壁部１１に対面接触して溶接部Ｗを介して接合されているとともに、ベース部７０の前部は、第１のフロアクロスメンバ１の後側のフランジ部１０の上側に重ねられて溶接部Ｗを介して接合され、ベース部７０の前記前部よりも後方側部分は、フロア部３に溶接部Ｗを介して接合されている。

【0020】

ただし、一方のブラケット７Ａは、車幅方向における片側の側縁部７５ａがインナメンバ５Ａの片側のフランジ部５０の上側に重なった配置とされている。このことにより、ブラケット７Ａの側縁部７５ａとインナメンバ５Ａのフランジ部５０とは、フロア部３を挟んだ状態で溶接部Ｗによって間接的に接合されている。ブラケット７Ａの取付け箇所においては、ベース部７０の前部、第１のフロアクロスメンバ１のフランジ部１０、フロア部３、およびインナメンバ５Ａのフランジ部５０の四者が重なった部分が形成されており、これら四者は、フロア部３を挟んだ状態で溶接部Ｗａによって間接的に接合されている。

【0021】

他方のブラケット７Ｂは、車幅方向の両側縁部７５ｂがインナメンバ５Ｂの２つのフランジ部５０の上側に重なった配置とされており、この点において一方のブラケット７Ａとは相違している。ただし、これ以外は一方のブラケット７Ａと同様であり、その詳細な説明は省略する（図面において、インナメンバ５Ａ側と同様な部位には、インナメンバ５Ａ側と同一の符号を付している）。
なお、ブラケット７Ａは、インナメンバ５Ａに対して車幅方向に位置ずれした配置であるのに対し、ブラケット７Ｂは、インナメンバ５Ｂに対して車幅方向に位置ずれしていない配置とされているが、これはバッテリ６の配置などの様々な仕様・バッテリ６の設置条件を考慮したものである。本実施形態とは異なり、ブラケット７Ａ，７Ｂの双方をインナメンバ５に対して車幅方向に位置ずれさせた構成、あるいは位置ずれさせていない構成とすることも可能である。

【0022】

図３（ａ）に示すように、バッテリ６の前部および後部には、前側および後側の支持片
６１，６２が設けられており、前側の支持片６１をブラケット７のボルト７２およびこれに螺合するナット７２ａを用いて締結することにより、バッテリ６の前部の固定が図られている。後側の支持片６２は、たとえば第２のフロアクロスメンバ２の上面部に設けられたネジ孔２９およびこれに螺合するボルト６９を利用して第２のフロアクロスメンバ２に締結されており、このことによりバッテリ６の後部の固定が図られている。

【0023】

次に、前記した車両構造Ａの作用について説明する。

【0024】

まず、インナメンバ５は、フロア部３の略全長域にわたって車両前後方向に延びた剛性の高い部材であり、第１のフロアクロスメンバ１は、一対のロッカ８に橋渡し接続されて車幅方向に延びる剛性の高い部材である。とくに、インナメンバ５および第１のフロアクロスメンバ１は、ともに直線状に延びる部材であって、単一部材またはこれに近い構造とされるため、それらの剛性・機械的強度はより高いものとなる。このため、これらの交差部Ｃも、剛性が高い部分となっている。ブラケット７（７Ａ，７Ｂ）は、そのような剛性の高い交差部Ｃ（Ｃａ，Ｃｂ）に隣接し、また一部分が重なった配置に設けられた上で、これらと溶接されているため、このことにより各ブラケット７の建付け剛性をも高めることができる。

【0025】

とくに、各ブラケット７の一部は、第１のフロアクロスメンバ１に直接溶接されているとともに、各ブラケット７の他の一部は、インナメンバ５のフランジ部５０にフロア部３を介して溶接されていることに加え、各ブラケット７は、第１のフロアクロスメンバ１とインナメンバ５との双方に跨がった状態でそれらに対する接合が図られる。このため、ブラケット７の建付け剛性が一層高められる。また、各ブラケット７の前部、第１のフロアクロスメンバ１のフランジ部１０、フロア部３、およびインナメンバ５のフランジ部５０の四者が、互いに重ねられて、溶接部Ｗａにより一体的に溶接されている部分も設けられているため、交差部Ｃに対する各ブラケット７の接合強度、ひいては建付け剛性をより高めることが可能である。
このようなことから、ブラケット７を利用したバッテリ６の取付け固定状態を頑強なものとし、バッテリ６の取付けの信頼性を高いものとすることが可能である。
ブラケット７の取付け箇所の近傍には、サイドメンバ４も存在するため、ブラケット７の建付け剛性をより高めることが可能である。

【0026】

第１のフロアクロスメンバ１およびインナメンバ５は、多くの車両において元々具備されている車体構成部材であり、本実施形態においては、ブラケット７の取付けに際して、それらの部材１，５を有効に利用している。このため、その構成は合理的であり、ブラケット７の取付け箇所を補強するための専用の部材を別途用いる必要をなくすことが可能である。その結果、製造コストの上昇や車両重量の増加を適切に抑制することもできる。

【0027】

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係る車両構造の各部の具体的な構成は、本発明の意図する範囲内において種々に設計変更自在である。

【0028】

上述の実施形態においては、ブラケット７の前部が第１のフロアクロスメンバ１とインナメンバ５との交差部Ｃの上側に重なるように、交差部Ｃに隣接した配置とされているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ブラケット７の略全域が交差部Ｃの上側に重なった配置、あるいはブラケット７が交差部Ｃの上側に重なることなく交差部Ｃに隣接した配置とすることも可能である。

【0029】

「フロア下メンバ」は、インナメンバ５に限定されず、たとえばサイドメンバ４とすることもできる。
本発明でいう「フロアクロスメンバ」は、第１のフロアクロスメンバ１に限定されず、
たとえば第２のフロアクロスメンバとすることも可能である。
フロア下メンバおよびフロアクロスメンバとしては、断面ハット状とは異なる断面形状のものを用いることもできる。
本発明でいう「充電装置」は、バッテリに限定されず、たとえばキャパシタを含む。
上述の実施形態においては、ブラケット７にボルト７２が具備されているが、これに限定されない。ボルト７２に代えて、または加えて、たとえばナットなどの他のネジ部材、あるいはネジ孔が具備された構成とすることもできる。

【符号の説明】

【0030】

Ａ 車両構造
Ｃ（Ｃａ，Ｃｂ） 交差部
１ 第１のフロアクロスメンバ（フロアクロスメンバ）
３ フロア部
３０ フロアトンネル部
４ サイドメンバ
５（５Ａ，５Ｂ） インナメンバ
６ バッテリ（充電装置）
７（７Ａ，７Ｂ） 車室内搭載物用のブラケット
８ ロッカ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】