(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】2024-06-10
(45)【発行日】2024-06-18
(54)【発明の名称】車体構造
(51)【国際特許分類】
B60K 1/04 20190101AFI20240611BHJP
B62D 21/00 20060101ALI20240611BHJP
【FI】
B60K1/04 Z
B62D21/00 Z
(21)【出願番号】P 2021057935
(22)【出願日】2021-03-30
【審査請求日】2023-08-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000003137
【氏名又は名称】マツダ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001427
【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】任田 功
(72)【発明者】
【氏名】木村 隆之
(72)【発明者】
【氏名】亀井 丈広
(72)【発明者】
【氏名】田中 洋
(72)【発明者】
【氏名】大江 晴夫
(72)【発明者】
【氏名】平松 大弥
(72)【発明者】
【氏名】福島 正信
(72)【発明者】
【氏名】福田 貴生
(72)【発明者】
【氏名】橋口 拓允
(72)【発明者】
【氏名】馬場 寛之
【審査官】宇佐美 琴
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-104602(JP,A)
【文献】特開2011-178289(JP,A)
【文献】特開2000-067833(JP,A)
【文献】特開2018-114911(JP,A)
【文献】特開2019-167032(JP,A)
【文献】特開2019-202744(JP,A)
【文献】国際公開第2011/077840(WO,A1)
【文献】米国特許出願公開第2020/0140021(US,A1)
【文献】独国特許出願公開第102010045997(DE,A1)
【文献】中国実用新案第211765900(CN,U)
【文献】中国特許出願公開第112498497(CN,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 1/00- 6/12, 7/00- 8/00,16/00
B62D 17/00-25/08,25/14-29/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
車室の床面を構成するフロアパネルと、走行用モータと、該フロアパネルの下方に搭載され、該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からそれぞれ上方に延びる左右一対のピラーとを備え、
前記バッテリは、柱状に形成されたセルを含んでおり、
前記セルの軸線方向の端部には端子が設けられ、
前記セルは、軸線方向が略水平方向に向く姿勢とされて搭載され、
前記バッテリは、車両側面視で、前記ピラーと重複する部分に、上下方向に複数並ぶように搭載され、
車両側面視で、前記バッテリの端子が前記ピラーと重複するように配置され
、
前記ピラーから車両前後方向に離れた部分に搭載された前記バッテリの上下方向の並び数は、前記ピラーと重複する部分に搭載された前記バッテリの上下方向の並び数に比べて少なく設定されている車体構造。
【請求項2】
請求項1に記載の車体構造において、
前記フロアパネルは、
前記自動車に設けられている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、
前記バッテリは、前記前部フロアパネルの下方に搭載されている車体構造。
【請求項3】
請求項1または2に記載の車体構造において、
前記バッテリは、前記ピラーから車両前後方向に離れた部分にも搭載されており、
車両側面視で、前記ピラーから車両前後方向に離れた部分に搭載された前記バッテリの端子が前記サイドシルと重複するように配置されている車体構造。
【請求項4】
請求項1から
3のいずれか1つに記載の車体構造において、
前記ピラーの車両前後方向の寸法は、該ピラーの下部へ行くほど長くなるように設定されている車体構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
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。
【背景技術】
【0002】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、自動車の側方から障害物が衝突すること(側面衝突)があり、このような側面衝突時にバッテリを保護する必要がある。特に、バッテリの端子に大きな衝突荷重が入力すると、ショートや液漏れが起こり易くなるという懸念がある。
【0005】
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、フロアパネルの下方空間を利用してバッテリの搭載容量を高めつつ、側面衝突時におけるバッテリの端子に入力する衝突荷重を低減することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
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、走行用モータと、該フロアパネルの下方に搭載され、該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。車体構造は、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からそれぞれ上方に延びる左右一対のピラーとを備えている。車両側面視で、前記バッテリの端子が前記ピラーと重複するように配置されている。
【0007】
この構成によれば、フロアパネルの下方空間を利用してバッテリの搭載容量を増やすことができる。この場合に、車体の中で比較的高剛性なピラー近傍は、側面衝突時に車幅方向内側へ向けての変形量が少なくて済む部分であり、このピラーとバッテリの端子とが重複するように配置されているので、側面衝突時にバッテリの端子をピラーによって保護することができる。これにより、バッテリの端子に入力する衝突荷重を低減できる。
【0008】
本開示の第2の側面では、前記フロアパネルは、前記自動車に設けられている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ている。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、前記バッテリは、前記前部フロアパネルの下方に搭載されている。
【0009】
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、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、ペダルの操作性が向上する。
【0010】
また、そのように上に配置された前部フロアパネルの下方にバッテリを搭載することで、前部フロアパネルの下方空間をデッドスペースとすることなく、当該下方空間を有効利用することが可能になる。これにより、大容量のバッテリを搭載できる。
【0011】
本開示の第3の側面では、前記バッテリは、前記ピラーから車両前後方向に離れた部分にも搭載されており、車両側面視で、前記ピラーから車両前後方向に離れた部分に搭載された前記バッテリの端子が前記サイドシルと重複するように配置されている。
【0012】
すなわち、サイドシルは高剛性な部材であることから、サイドシルとバッテリの端子とが重複していることで、側面衝突時にバッテリの端子をサイドシルによって保護することができる。
【0013】
本開示の第4の側面では、前記バッテリは、柱状に形成されたセルを含んでおり、前記セルの軸線方向の端部には前記端子が設けられ、。前記セルは、軸線方向が略水平方向に向く姿勢とされて搭載されている。
【0014】
本開示の第5の側面では、前記バッテリは、車両側面視で、前記ピラーと重複する部分に、上下方向に複数並ぶように搭載され、前記ピラーから車両前後方向に離れた部分に搭載された前記バッテリの上下方向の並び数は、前記ピラーと重複する部分に搭載された前記バッテリの上下方向の並び数に比べて少なく設定されている。
【0015】
この構成によれば、ピラーは上下方向に延びる部材であることから、このピラーと重複する部分に搭載されるバッテリは上下方向に並ぶ数が多くても、当該バッテリの端子をピラーによって保護できる。一方、ピラーから車両前後方向に離れた部分に搭載されるバッテリは、ピラーのような上下方向に延びる部材が存在しないので、上下方向の並び数を少なくすることでサイドシルよって保護できる。
【0016】
本開示の第6の側面では、前記ピラーの車両前後方向の寸法は、該ピラーの下部へ行くほど長くなるように設定されている。
【0017】
この構成によれば、車両側面視でピラーと重複するバッテリの数を増やすことができるので、バッテリの端子の保護性能が向上する。
【発明の効果】
【0018】
以上説明したように、フロアパネルの下方空間を利用してバッテリの搭載容量を高めつつ、側面衝突時におけるバッテリの端子に入力する衝突荷重を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【
図1】本発明の実施形態に係る自動車の側面図である。
【
図2】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。
【
図3】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。
【
図4】フロアパネルの構造例を示す前後方向の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
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。
【0021】
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。
【0022】
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M等からなるパワートレイン(図示せず)が格納されている。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に走行用モータM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に走行用モータMと、図示しないが内燃機関(エンジン)が搭載される。また、図示しないが、走行用モータは自動車1の後部に搭載されていてもよいし、車輪(ホイール)の内側に搭載されたインホイールモータであってもよい。
【0023】
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に搭載されたエンジンや走行用モータM等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に搭載されたエンジンや走行用モータM等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。
【0024】
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。
【0025】
図2に示すように、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を備えているが、ダッシュパネル7は、本発明の車体構造1Aを構成しない部材としてもよい。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。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る。
【0026】
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、ダッシュパネル7に取り付けられているブレーキペダル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。
【0027】
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6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、
図5に示すように、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。
図1に破線で示すように、ヒンジピラー43の前後方向の寸法は、該ヒンジピラー43の下部へ行くほど長くなるように設定されている。具体的には、ヒンジピラー43の後部が下部へ行くほど後に位置するように湾曲ないし傾斜しており、この後部の形状によってヒンジピラー43の下部の前後方向の寸法が所望の寸法とされている。
【0028】
ヒンジピラー43の上部にはフロントピラー44の下部が接続されている。
図1に示すように、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。
【0029】
図2に示すように、ダッシュパネル7には、ブレーキペダルBが揺動自在に設けられている。すなわち、ダッシュパネル7の右側における車室R内側には、運転席シート8と対向する部分に、ペダルブラケット11が取り付けられている。ペダルブラケット11は、フロアパネル3の上面から上方へ離れて設けられている。ペダルブラケット11には、左右方向に延びる支軸11aが設けられている。この支軸11aには、ブレーキペダルBの上端部が軸支されている。
【0030】
ブレーキペダルBは、支軸11aに支持された部分から下方へ延びている。ブレーキペダルBの下端部が乗員によって踏み込まれる部分である。ブレーキペダルBには、ロッドB1の後端部が連結されている。ロッドB1の前端部は、ブレーキ倍力装置12の入力部に接続されている。尚、ブレーキ倍力装置12以外のブレーキ力発生装置にロッドB1の前端部を連結してもよい。
【0031】
尚、ブレーキペダルBの支持構造は上述した構造に限られるものではなく、図示しないが、いわゆるオルガンペダルタイプのブレーキペダルであってもよい。この場合、ブレーキペダルの下部が左右方向に延びる支軸を介してフロアパネル3に対して揺動自在に支持されることになる。
【0032】
図3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M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。
【0033】
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。
【0034】
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。
【0035】
(フロアパネルの構成)
図4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。
【0036】
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。
【0037】
図5及び
図6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。
【0038】
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4に示すように、前部フロアパネル30には、ブレーキペダルB及びアクセルペダルA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4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。
【0039】
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。
【0040】
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。
【0041】
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。
【0042】
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。
【0043】
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。
【0044】
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。
【0045】
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。
【0046】
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。
【0047】
(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。
【0048】
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。
【0049】
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。
【0050】
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。
【0051】
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。
【0052】
(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。
【0053】
(接続パネル)
図4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。
【0054】
図示しないが、接続パネル35は、鉛直方向に延びる部材であってもよい。この場合、接続パネル35の上部が前部フロアパネル30の後部に接続され、接続パネル35の下部が第1フロアパネル31の前部に接続されることになる。
【0055】
(バッテリ)
図2に示すように、この自動車1のフロアパネル3の下方には、走行用モータMに電力を供給するための複数のバッテリ50が搭載されている。バッテリ50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。
【0056】
この実施形態に係る各バッテリ50は、柱状に形成されたセル50aと、セル50aの軸線方向の端部に設けられた端子50bとを有している。端子50bには、図示しない導体が接続されており、所望の電圧及び容量となるように複数のバッテリ50が互いに導体を介して接続されている。各バッテリ50の自動車1への搭載後の姿勢は、軸線方向が略水平方向、具体的には自動車1の前後方向に向く姿勢とされている。この実施形態では、バッテリ50の端子50aがセル50aの前に位置しているが、端子50bはセル50aの後に位置していてもよい。また、端子50bは、セル50aの軸線方向の端部から突出するように設けられており、その突出量は、特に限定されない。また、端子50bは、例えば電極と呼ぶこともできる。端子50bが後に位置するように、バッテリ50が搭載されていてもよい。
【0057】
図4に示すように、バッテリ50は、前部フロアパネル30の下方、接続パネル35の下方、第1フロアパネル31の下方及び第2フロアパネル32の下方にそれぞれ搭載されており、これによりバッテリ50の搭載容量を多く確保している。前部フロアパネル30及び第2フロアパネル32が第1フロアパネル31よりも高い所に位置しているので、前部フロアパネル30の下方及び第2フロアパネル32の下方では、第1フロアパネル31の下方に比べて、バッテリ50の上下方向の並び数(段数)が多く設定されている。つまり、相対的に高い所にある前部フロアパネル30及び第2フロアパネル32の下方には、相対的に低い所にある第1フロアパネル31よりもバッテリ50の段数が多くなっているので、バッテリ50の搭載量が相対的に多い領域といえる。尚、第1フロアパネル31の下方には、バッテリ50が搭載されていなくてもよい。
【0058】
バッテリ50のうち、最下段のバッテリ50及びその端子50bは、側面視でサイドシル42と重複するように配置されている。これにより、側面衝突時に最下段のバッテリ50をサイドシル42で保護することができる。前部フロアパネル30の下方に搭載されているバッテリ50のうち、最上段のバッテリ50及びその端子50bは、サイドシル42の上縁部よりも上に配置されており、この最上段のバッテリ50は、側面視でヒンジピラー43の下部と重複するように配置されている。これにより、側面衝突時に最上段のバッテリ50をヒンジピラー43の下部で保護することができる。尚、前部フロアパネル30の下方に搭載されているバッテリ50のうち、中段のバッテリ50及びその端子50bがサイドシル42の上縁部よりも上に配置されていてもよく、この場合、中段のバッテリ50及びその端子50bは、側面視でヒンジピラー43の下部と重複するように配置されている。
【0059】
また、
図5及び
図6に示すように、フロアトンネル部30cの内部にもバッテリ50が搭載されている。したがって、フロアトンネル部30cに対応する部分は、バッテリ50の段数が他の部分に比べて多くなる。フロアトンネル部30cは車幅方向中央部に位置しているので、バッテリ50の段数の多い部分が車幅方向中央部に形成されることになる。また、フロアトンネル部30cは前後方向に長いので、バッテリ50の段数の多い部分が、前後方向に長くなる。
【0060】
図4に示すように、接続パネル35は後へ行くほど下に位置するように形成されているので、接続パネル35の下方に搭載されるバッテリ50の段数は、後へ行くほど少なくなっている。この実施形態では、前部フロアパネル30及び第2フロアパネル32の下方にはバッテリ50が3段設けられる一方、第1フロアパネル31の下方にはバッテリ50が1段設けられており、接続パネル35の下方において、前から後へ向かって順に、バッテリ50の段数が3段、2段、1段と変化している。尚、バッテリ50の段数は図示した段数に限られるものではない。
【0061】
図2に示すように、車両側面視で、前部フロアパネル30の下方に搭載されているバッテリ50の端子50bは、ヒンジピラー43の下部と重複するように配置されている。この前部フロアパネル30の下方に搭載されているバッテリ50の段数は第1フロアパネル31の下方に搭載されているバッテリ50の段数に比べて多いので、車両側面視で多くのバッテリ50の端子50bをヒンジピラー43の下部と重複させることができる。
【0062】
車両側面視でバッテリ50の端子50bをヒンジピラー43の下部と重複させている理由は次のとおりである。すなわち、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、車体の中で比較的高剛性な部分となる。従って、ヒンジピラー43は、側面衝突時に車幅方向内側へ向けての変形量が少なくて済む部分であり、このヒンジピラー43とバッテリ50の端子50bとが重複するように配置されていることで、側面衝突時にバッテリ50の端子50bをヒンジピラー43によって保護することができる。これにより、バッテリ50の端子50bに入力する衝突荷重を低減できる。
【0063】
また、接続パネル35の後側の下方及び第1フロアパネル31の下方に搭載されたバッテリ50は、ヒンジピラー43から後に離れている。このため、側面衝突時にヒンジピラー43による直接的な保護が難しいが、接続パネル35の後側の下方及び第1フロアパネル31の下方に搭載されたバッテリ50の端子50bは、車両側面視でサイドシル42と重複するように配置されている。これにより、ヒンジピラー43から後方に離れたバッテリ50の端子50bをサイドシル42によって保護することができる。
【0064】
また、
図2に仮想線で示すように、車両側面視でセンターピラー45の下部と、一部のバッテリ50の端子50bとが重複するように配置されていてもよい。この場合、バッテリ50の端子50bをセンターピラー45で保護することができる。センターピラー45と重複する部分において、バッテリ50の段数を多くしてもよい。
【0065】
図2に示すように、バッテリ50は、ケース51に収容されている。ケース51は、右側のサイドシル42近傍から左側のサイドシル42近傍まで延びるとともに、前部フロアパネル30の前部の下方から第2フロアパネル32の下方に達するまで延びている。多数のセル50は、ケース51内の前部から後部まで、及び右から左まで収容されている。ケース51にバッテリ50を収容したものをバッテリユニットと呼ぶことができる。この実施形態では、バッテリユニットがフロアパネル3の下方に配設されている。
【0066】
図5及び
図6に示すように、ケース51の上部には、フロアトンネル部30c内へ向けて膨出するように形成された膨出部51aが形成されており、この膨出部51a内にもバッテリ50が収容されている。尚、膨出部51aは必要に応じて設ければよく、省略してもよい。
【0067】
ケース51は、前部フロアパネル30やサイドシル42、ダッシュパネル7の下部等に固定することができる。ケース51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、ネジ等の締結部材を用いた固定構造を採用することができる。これにより、ケース51の着脱が可能になるので、バッテリ50の交換時の作業性が良好になる。
【0068】
(前席乗員の姿勢及びペダル操作)
図7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。
【0069】
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7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。
【0070】
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。
【0071】
(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。
【0072】
(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、ペダル操作者の下腿103と前部フロアパネル30とのなす角度βを小さくしてペダル操作性を向上させることができる。そして、フロアパネル3の下方空間を利用してバッテリ50の搭載容量を増やすことができる。この場合に、車体の中で比較的高剛性なヒンジピラー43とバッテリ50の端子50bとが重複するように配置されているので、側面衝突時にバッテリ50の端子50bをヒンジピラー43によって保護することができる。これにより、バッテリ50の端子50bに入力する衝突荷重を低減できる。
【0073】
また、前部フロアパネル30に比べて下に位置付けられている第1フロアパネル31にシート固定部31a、31bが設けられているので、前席シート8に着座したペダル操作者のヒップポイントが低くなる。よって、ペダル操作者の下腿103と前部フロアパネル30とのなす角度βを十分に小さくできる。
【0074】
(他の実施形態)
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。
【0075】
また、例えば
図8に示す実施形態の変形例のように、フロアパネル3が前部から後部まで一体のものであってもよい。具体的には、変形例のフロアパネル3は、ペダル操作者の踵が置かれる前部パネル部300と、シート載置パネル部340と、接続パネル部350とを備えている。シート載置パネル部340は、前部パネル部300の後方に設けられ、少なくとも前席シート8が取り付けられる第1パネル部(後部パネル部)310と、第2パネル部320とを備えている。この変形例においても、上記実施形態と同様な作用効果を奏することができる。また、前部パネル部300と接続パネル部350とが一体成形され、第1パネル部310が別体とされていてもよいし、第1パネル部310と接続パネル部350とが一体成形され、前部パネル部300が別体とされていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0076】
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。
【符号の説明】
【0077】
1A 車体構造
3 フロアパネル
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)
35 接続パネル
42 サイドシル
43 ヒンジピラー
50 バッテリ
50a セル
50b 端子
B ブレーキペダル
M 走行用モータ
R 車室