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(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】2024-09-09
(45)【発行日】2024-09-18
(54)【発明の名称】車両の下部構造
(51)【国際特許分類】
   B60K 1/04 20190101AFI20240910BHJP
【FI】
B60K1/04 Z
【請求項の数】 6
(21)【出願番号】P 2020197218
(22)【出願日】2020-11-27
(65)【公開番号】P2022085498
(43)【公開日】2022-06-08
【審査請求日】2023-09-19
(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】春貝地 慎太朗
(72)【発明者】
【氏名】吉田 聖
(72)【発明者】
【氏名】澤田 庸介
(72)【発明者】
【氏名】石川 靖
【審査官】宇佐美 琴
(56)【参考文献】
【文献】特開2015-077896(JP,A)
【文献】特開2019-119299(JP,A)
【文献】米国特許出願公開第2017/0203668(US,A1)
【文献】特開2005-088819(JP,A)
【文献】特開2005-125841(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 1/00- 6/12,7/00- 8/00,16/00
B60K 6/20- 6/547
B60W 10/00,10/02,10/06,10/08,10/10,
10/18,10/26,10/28,10/30-20/50
B60K 17/00-17/08
B60K 17/28-17/36
B62D 17/00-25/08,25/14-29/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
後輪を駆動輪とする車両の下部構造であって、
少なくとも車両後側の部分がフロアトンネル内に侵入した状態で配置され、支持部材を介して車体に支持された変速機と、
前記フロアトンネルの車両左側及び車両右側において、フロアパネルの下側に配置された左右のバッテリユニットと、を備え、
前記支持部材は、車両前後方向から見て、前記フロアトンネルを跨ぐように前記車体に取り付けられているとともに、前記バッテリユニットに接近して配置されており、
前記各バッテリユニットの前面部には、前記支持部材と対向する位置に、該前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられており、
前記支持部材は、車両前後方向から見て、上側に向かって車幅方向外側に広がる形状を有し、
前記各フロントプロテクタの車幅方向外側の端部は、下側の部分に対して上側の部分が車幅方向外側に位置していることを特徴とする車両の下部構造。
【請求項2】
後輪を駆動輪とする車両の下部構造であって、
少なくとも車両後側の部分がフロアトンネル内に侵入した状態で配置され、支持部材を介して車体に支持された変速機と、
前記フロアトンネルの車両左側及び車両右側において、フロアパネルの下側に配置された左右のバッテリユニットと、を備え、
前記支持部材は、車両前後方向から見て、前記フロアトンネルを跨ぐように前記車体に取り付けられているとともに、前記バッテリユニットに接近して配置されており、
前記各バッテリユニットの前面部には、前記支持部材と対向する位置に、該前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられており、
前記各バッテリユニットは、前記前面部の車幅方向内側の端部から車両前後方向に延びる内側面部をそれぞれ有し、
前記各内側面部の車両前側の部分には、該各内側面部を車幅方向内側から覆うインナープロテクタがそれぞれ設けられており、
前記各フロントプロテクタにおける車幅方向内側の端部は、前記各インナープロテクタにおける車両前側の端部よりも車幅方向内側にそれぞれ位置していることを特徴とする車両の下部構造。
【請求項3】
後輪を駆動輪とする車両の下部構造であって、
少なくとも車両後側の部分がフロアトンネル内に侵入した状態で配置され、支持部材を介して車体に支持された変速機と、
前記フロアトンネルの車両左側及び車両右側において、フロアパネルの下側に配置された左右のバッテリユニットと、を備え、
前記支持部材は、車両前後方向から見て、前記フロアトンネルを跨ぐように前記車体に取り付けられているとともに、前記バッテリユニットに接近して配置されており、
前記各バッテリユニットの前面部には、前記支持部材と対向する位置に、該前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられており、
前記各バッテリユニットは、前記前面部の上端部から車両後側に向かって水平に広がる上面部と、前記前面部の下端部から前記上面部と上下に対向して広がる下面部とそれぞれを有し、
前記各フロントプロテクタは、前記前面部における前記上面部の近傍部分に上側取付部を介してそれぞれ取り付けられるとともに、前記前面部における前記下面部の近傍部分に下側取付部を介してそれぞれ取り付けられていることを特徴とする車両の下部構造。
【請求項4】
請求項に記載の車両の下部構造において、
前記各バッテリユニットは、前記前面部の車幅方向内側の端部から車両前後方向に延びる内側面部をそれぞれ有し、
前記各内側面部は、その上端部が前記上面部の車幅方向内側の端部に接続され、その下端部が前記下面部の車幅方向内側の端部に接続されており、
前記各上側取付部は、前記上面部と前記内側面部と間の角部の近傍部分に位置していることを特徴とする車両の下部構造。
【請求項5】
請求項1~のいずれか1つに記載の車両の下部構造において、
前記各フロントプロテクタは、前記支持部材よりも高い剛性を有することを特徴とする車両の下部構造。
【請求項6】
請求項1~のいずれか1つに記載の車両の下部構造において、
エンジンから前記フロアトンネルを通って車両後側に向かって延びる排気管を備え、
前記排気管は、前記各フロントプロテクタの一方と前記支持部材と同じ高さ位置において、該一方のフロントプロテクタと前記支持部材との間を通って、前記フロアトンネル内に侵入するように構成されていることを特徴とする車両の下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ここに開示された技術は、車両の下部構造に関する技術分野に属する。
【背景技術】
【0002】
近年では、ハイブリッド自動車や電気自動車が多く生産されており、駆動源としてのモータを作動させる大容量バッテリを備える車両が多くなっている。
【0003】
例えば、特許文献1に記載されたハイブリッド自動車では、モータ駆動用のバッテリとインバータとをフロアトンネルを挟んで車幅方向に対向して配置し、バッテリとインバータとを接続するハーネスを、フロアトンネルを跨ぐように配置する構造を有している。
【0004】
特許文献2に記載のハイブリッド車両は、後輪が駆動輪となる車両であって、2つのバッテリパックを、フロアトンネルを挟んで車幅方向に挟んで対向して配置し、フロアトンネル内に、変速機の後部とプロペラシャフトとを配置した構造を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【文献】特開2006-103535号公報
【文献】特開2013-67334号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、バッテリユニットの充電容量を増大させるには、バッテリユニットを大きくする必要がある。特許文献1や2のような車両において、バッテリユニットを大きくすると、バッテリユニットの車両前側の端部が変速機等に接近するようになる。また、車両の構成をコンパクトにするような場合にも、車両前後方向の大きさを縮小するために、バッテリユニットの車両前側の端部が変速機や変速機を支持する支持部材に接近するようになる。
【0007】
一方で、バッテリユニットと変速機や支持部材との距離が小さくなると、車両前突時において、変速機や支持部材が後退する際に、変速機や変速機を支持する支持部材とバッテリユニットとが当接するようになる。特許文献1や2においては、車両前突時におけるバッテリユニットの保護が検討されておらず、改良の余地がある。
【0008】
ここに開示された技術は斯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、変速機とバッテリユニットとを接近させて配置したとしても、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するために、ここに開示された技術の第1の態様では、後輪を駆動輪とする車両の下部構造を対象として、少なくとも車両後側の部分がフロアトンネル内に侵入した状態で配置され、支持部材を介して車体に支持された変速機と、前記フロアトンネルの車両左側及び車両右側において、フロアパネルの下側に配置された左右のバッテリユニットと、を備え、前記支持部材は、車両前後方向から見て、前記フロアトンネルを跨ぐように前記車体に取り付けられているとともに、前記バッテリユニットに接近して配置されており、前記各バッテリユニットの前面部には、前記支持部材と対向する位置に、該前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられており、前記支持部材は、車両前後方向から見て、上側に向かって車幅方向外側に広がる形状を有し、前記各フロントプロテクタの車幅方向外側の端部は、下側の部分に対して上側の部分が車幅方向外側に位置しているという構成とした。
【0010】
この構成によると、車両前突時には、変速機をフロアトンネル内に進入させるように、支持部材が車体から外れて後退する。支持部材は、バッテリユニットと接近して配置されているため、後退するとバッテリユニットの前側部分に当接する可能性がある。
【0011】
前記の構成では、各バッテリユニットの前面部は、支持部材と対向する位置に、前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられているため、支持部材が、バッテリユニットと直接当接することが抑制される。また、支持部材から車両前突の衝突荷重が伝達されたとしても、各バッテリユニットには、各フロントプロテクタを介して該衝突荷重が伝達される。これにより、適切なロードパスを形成して、衝突荷重を受け流すことができるようになる。したがって、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷を抑制することができる。
【0013】
また、この構成によると、支持部材の構成を出来る限りコンパクトにすることができる。また、各フロントプロテクタの構成が支持部材の形状に対応させた構成となるため、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷については、適切に抑制することができる。
【0014】
ここに開示された技術の第2の態様では、後輪を駆動輪とする車両の下部構造を対象として、少なくとも車両後側の部分がフロアトンネル内に侵入した状態で配置され、支持部材を介して車体に支持された変速機と、前記フロアトンネルの車両左側及び車両右側において、フロアパネルの下側に配置された左右のバッテリユニットと、を備え、前記支持部材は、車両前後方向から見て、前記フロアトンネルを跨ぐように前記車体に取り付けられているとともに、前記バッテリユニットに接近して配置されており、前記各バッテリユニットの前面部には、前記支持部材と対向する位置に、該前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられており、前記各バッテリユニットは、前記前面部の車幅方向内側の端部から車両前後方向に延びる内側面部をそれぞれ有し、前記各内側面部の車両前側の部分には、該各内側面部を車幅方向内側から覆うインナープロテクタがそれぞれ設けられており、前記各フロントプロテクタにおける車幅方向内側の端部は、前記各インナープロテクタにおける車両前側の端部よりも車幅方向内側にそれぞれ位置している、という構成でもよい。
【0015】
すなわち、車両前突時に変速機が、車両前後方向に対して車幅方向に斜めに後退しながらフロアトンネル内に進入したときには、変速機とバッテリユニットの内側面部とが当接する。このため、バッテリユニットの内側面部にインナープロテクタが設けられていれば、変速機はインナープロテクタと当接する。これにより、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷をより効果的に抑制することができる。
【0016】
また、フロントプロテクタにおける車幅方向内側の端部が、インナープロテクタにおける車両前側の端部よりも車幅方向内側に位置していれば、インナープロテクタにおける車両前側の端部は、フロントプロテクタにより覆われるようになる。これにより、車両前突時に変速機が後退してきたとしても、変速機がインナープロテクタにおける車両前側の端部に引っ掛かって、インナープロテクタがバッテリユニットから取り外されてしまうことを抑制することができる。
【0017】
ここに開示された技術の第3の態様では、後輪を駆動輪とする車両の下部構造を対象として、少なくとも車両後側の部分がフロアトンネル内に侵入した状態で配置され、支持部材を介して車体に支持された変速機と、前記フロアトンネルの車両左側及び車両右側において、フロアパネルの下側に配置された左右のバッテリユニットと、を備え、前記支持部材は、車両前後方向から見て、前記フロアトンネルを跨ぐように前記車体に取り付けられているとともに、前記バッテリユニットに接近して配置されており、前記各バッテリユニットの前面部には、前記支持部材と対向する位置に、該前面部を車両前側から覆うフロントプロテクタがそれぞれ取り付けられており、前記各バッテリユニットは、前記前面部の上端部から車両後側に向かって水平に広がる上面部と、前記前面部の下端部から前記上面部と上下に対向して広がる下面部とそれぞれを有し、前記各フロントプロテクタは、前記前面部における前記上面部の近傍部分に上側取付部を介してそれぞれ取り付けられるとともに、前記前面部における前記下面部の近傍部分に下側取付部を介してそれぞれ取り付けられている。
【0018】
この構成によると、車両前突時に支持部材とフロントプロテクタとが当接したときには、各フロントプロテクタに入力された衝突荷重は、各バッテリユニットの上面部及び下面部にそれぞれ伝達される。これにより、各バッテリユニットは、入力された衝突荷重を上面部及び下面部に分散して適切に受けることができる。したがって、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷をより効果的に抑制することができる。
【0019】
前記第3の態様において、前記各バッテリユニットは、前記前面部の車幅方向内側の端部から車両前後方向に延びる内側面部をそれぞれ有し、前記各内側面部は、その上端部が前記上面部の車幅方向内側の端部に接続され、その下端部が前記下面部の車幅方向内側の端部に接続されており、前記各上側取付部は、前記上面部と前記内側面部と間の角部の近傍部分に位置している、という構成でもよい。
【0020】
この構成によると、上面部と内側面部と間の角部がロードパスとなるため。各フロントプロテクタに入力された衝突荷重を、上側取付部を介して、当該角部に流すことができる。当該角部は、車両前後方向の荷重に対して高い剛性を有するため、車両前突時の衝突荷重を適切に受け流すことができる。これにより、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷をより効果的に抑制することができる。
【0021】
前記車両の下部構造において、前記各フロントプロテクタは、前記支持部材よりも高い剛性を有する、という構成でもよい。
【0022】
この構成によると、各フロントプロテクタが支持部材により破損されるのを抑制することができるため、車両前突時の荷重を適切に受けることができるようになる。これにより、衝突荷重がバッテリユニットに直接入力されるのを適切に抑制することができる。この結果、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷をより効果的に抑制することができる。
【0023】
前記車両の下部構造において、エンジンから前記フロアトンネルを通って車両後側に向かって延びる排気管を備え、前記排気管は、前記各フロントプロテクタの一方と前記支持部材と同じ高さ位置において、該一方のフロントプロテクタと前記支持部材との間を通って、前記フロアトンネル内に侵入するように構成されている、という構成でもよい。
【0024】
この構成によると、車両前突時にエンジンとともに排気管が後退したとしても、排気管はフロントプロテクタに当接するようになる。これにより、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷をより効果的に抑制することができる。
【発明の効果】
【0025】
以上説明したように、ここに開示された技術によると、変速機とバッテリユニットとを接近させて配置したとしても、車両前突時におけるバッテリユニットの損傷を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0026】
図1図1は、例示的な実施形態に係る下部構造を有する車両の駆動系を示す概略図である。
図2図2は、車両の運転席及び助手席周辺を下側から見た底面図である。
図3図3は、フロアトンネル内を車両右側から見た図である。
図4図4は、図2のIV-IV線相当で切断した断面図である。
図5図5は、変速機における車両後側の部分の周辺を上側から見た平面図である。
図6図6は、バッテリユニットを前側から見た正面図である。
図7図7は、図4のVII-VII線相当で切断した断面図である。
図8図8は、図4のVIII-VIII線相当で切断した断面図である。
図9図9は、図6のIX-IX線相当で切断した断面図である。
図10図10は、図6のX-X線相当で切断した断面図である。
図11図11は、図6のXI-XI線相当で切断した断面図である。
図12図12は、図6のXII-XII線相当で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0027】
以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明において、車両1についての前、後、上及び下を、それぞれ単に前、後、上及び下という。また、後側から前側を見たときの左及び右を、それぞれ単に左及び右という。
【0028】
図1は、本実施形態に係る下部構造を適用した車両1の駆動系を概略的に示す。図2は、車両1の運転席及び助手席周辺の底面を詳細にしめす。図1は、車両1を下側から見たときの配置を示している。
【0029】
車両1は、ハイブリッド車両であり、駆動源としてのエンジン2及びモータ3と、エンジン2及びモータ3の少なくとも一方から伝達された駆動力を変速して伝達するトランスミッション4とを有する。エンジン2は、車室よりも前側に形成されたエンジンルーム内に、車幅方向の略中央の位置に縦置きされている。モータ3は、エンジン2の後側にダンパ5を介して配置されている。トランスミッション4は、モータ3の後側に縦置きされている。
【0030】
車両1は、左右の後輪7を駆動輪とする車両である。より詳細には、左右の前輪6と左右の後輪7との両方を駆動輪とする四駆の構成になっている。トランスミッション4の後部は、駆動力を前輪6と後輪7とに伝達するためのトランスファー4aとなっている。トランスファー4aからは、前側に向かって、フロントプロペラシャフト8が延びている。トランスファー4aからは、後側に向かってリアプロペラシャフト9が延びている。フロントプロペラシャフト8は、車幅方向の中央よりもやや右側に配置されている一方で、リアプロペラシャフト9は、車幅方向の略中央に配置されている。詳細は省略するが、トランスミッション4により変速された駆動力は、トランスファー4aにより、フロントプロペラシャフト8及びリアプロペラシャフト9にそれぞれ伝達される。そして、フロントプロペラシャフト8及びリアプロペラシャフト9を介して、駆動力が前輪6及び後輪7に伝達される。
【0031】
図2に示すように、トランスミッション4は、フロアトンネル10内に侵入した状態で、前側から後側に向かって下側に傾斜するように配置されている。フロアトンネル10は、トンネルパネル11により形成されている。図3に示すように、トンネルパネル11は、その上端部が、前側から後側に向かって下側に傾斜するようになっている。このため、フロアトンネル10は、後側ほど上下方向に狭くなるようになっている。
【0032】
フロアトンネル10内には、リアプロペラシャフト9が配置されている。リアプロペラシャフト9は、トランスファー4aとラバーカップ4bを介して接続されている。リアプロペラシャフト9は、ラバーカップ3bの位置から、後側に向かって下側に傾斜して延びている。リアプロペラシャフト9の前後方向の中間の位置には、ユニバーサルジョイント9aが設けられている。リアプロペラシャフト9におけるユニバーサルジョイント9aの前側には、ラバーカップ9aが設けられている。ラバーカップ9bの位置には、リアプロペラシャフト9を支持する支持ブラケット9cが設けられている。支持ブラケット9cは、ラバーカップ9bを下側から覆うようなU字状をなしており、左右の端部がトンネルパネル11に設けられた補強用のアッパトンネルレイン12にボルトで接続されている。
【0033】
トンネルパネル11の左右の端部には、前後方向に延びるサイドトンネルレイン13がそれぞれ設けられている。各サイドトンネルレイン13は、トンネルパネル11を補強するための部材である。各サイドトンネルレイン13は、図4に示すように、トンネルパネル11との間に閉断面を構成するように、トンネルパネル11の内側部分にそれぞれ溶接により接続されている。
【0034】
トンネルパネル11の左右には、車室フロアを構成する左右一対のフロアパネル30がそれぞれ設けられている。フロアパネル30は、前後方向及び車幅方向(左右方向)に水平に広がっている。左側のフロアパネル30の右側端部は、トンネルパネル11の左側端部と溶接により接続されている。右側のフロアパネル30の左側端部は、トンネルパネル11の右側端部と溶接により接続されている。左右のフロアパネル30は、トンネルパネル11により左右に連結されている。各フロアパネル30とトンネルパネル11との各接続部は、トンネルパネル11とサイドトンネルレイン13との接続部と同じか、又は該接合部よりも車幅方向外側に位置している。
【0035】
図2に示すように、左右のフロアパネル30の前端部には、左右のトーボード32が、左側同士及び右側同士でそれぞれ溶接により接続されている。左右のトーボード32は、左右のフロアパネル30の前端部から前側に向かって上方に傾斜するように延びている。左右のトーボード32の上端部は、車室とエンジンルームとを区画するダッシュパネル(図示省略)の下端部に接合されている。左側のトーボード32の右側端部は、トンネルパネル11の左側端部と溶接により接続されている。右側のトーボード32の左側端部は、トンネルパネル11の右側端部と溶接により接続されている。
【0036】
左右のフロアパネル30の下面及び左右のトーボード32の下面には、前後方向に延びる左右一対のフロアフレーム21がそれぞれ接続されている。左右のフロアフレーム21は、車幅方向に互いに離間するように、後側に向かって車幅方向外側にそれぞれ傾斜ながら延びた後、互いに平行になるように後側に向かって真っ直ぐに延びている。図示は省略するが、各フロアフレーム21は、上側が開口した断面U字状をなしている。フロアフレーム21は、フロアパネル30及びトーボード32との間に閉断面が構成されるように、左右のフロアパネル30の下面及び左右のトーボード32の下面に、溶接により接続されている。
【0037】
左右のフロアパネル30の車幅方向外側の端部には、前後方向に延びる左右一対のサイドシル22が接続されている。左右のサイドシル22は、左右のフロアフレーム21よりも車幅方向外側にそれぞれ位置している。左側のサイドシル22は、左側のフロアパネル30の左側端部と溶接により接続されている。右側のサイドシル22は、右側のフロアパネル30の右側端部と溶接により接続されている。
【0038】
図2に示すように、左右のフロアフレーム21の前端部と左右のサイドシル22の前端部とは、左右のガセット23により、左側同士及び右側同士でそれぞれ接続されている。
【0039】
図1及び図2に示すように、トランスファー4aよりも後側の領域において、フロアトンネルの左側及び右側には、モータ3を駆動するための電力が蓄積されたバッテリユニット40L,40Rが左右に分かれて配置されている。左側バッテリユニット40Lは、助手席の下方に配置されており、右側バッテリユニット40Rは、運転席の下方に配置されている。左右のバッテリユニット40L,40Rは、コネクタにより、互いに電気的に接続されている。左側バッテリユニット40Lの右側端部及び右側バッテリユニット40Rの左側端部は、上下方向から見て、僅かにフロアトンネル10と重複するようになっている。バッテリユニット40L,40Rの詳細については後述する。
【0040】
図2に示すように、左右のバッテリユニット40L,40Rのやや前側の位置には、トランスファー4a(すなわち、トランスミッション4)を支持するミッション支持メンバ33が設けられている。ミッション支持メンバ33は、図4及び図5に示すように、バッテリユニット40L,40Rの各前面部43L,43R(以下、左側前面部43L及び右側前面部43Rという)と対向するように、左側前面部43L及び右側前面部43Rに接近して配置されている。ミッション支持メンバ33は、前後方向から見て、上側に向かって車幅方向外側に広がるようなU字状をなしている。ミッション支持メンバ33は、前後方向から見て、フロアトンネル10を跨ぐように車体に取り付けられている。
【0041】
ミッション支持メンバ33のU字部分は、前後方向に広がる幅広の形状をなしている。ミッション支持メンバ33の左右の上端部は、該ミッション支持メンバ33を車体に取り付けるための取付部33aとなっている。左右の取付部33aは、図5に示すように、ミッション支持メンバ33の他の部分よりも前側及び後側に突出している。各取付部33aには、ボルト101が通る複数の孔33b(ここでは、3つずつ、合計6つ)がそれぞれ設けられている。図4に示すように、各孔33bをボルト101が通って、該ボルト101がトンネルパネル11やサイドトンネルレイン13に接続されることで、ミッション支持メンバ33が車体に取り付けられる。
【0042】
図2図5、及び図8に示すように、ミッション支持メンバ33の右側には、エンジン2から排気ガスが通る排気管28が配置されている。排気管28は、エンジン2からトランスミッション4及びミッション支持メンバ33の右側を迂回してフロアトンネル10に向かって延びた後、フロアトンネル10内を通って、後側に向かって延びている。排気管28は、ミッション支持メンバ33の右側の位置に、排気浄化装置29を有する。図4に示すように、排気浄化装置29は、横長の楕円形状をなしており、内部に排気浄化触媒29aを有する。排気管28は、右側バッテリユニット40Rの前面部43R(より詳細には、後述の第1右側プロテクタ60R)とミッション支持メンバ33と同じ高さ位置において、右側バッテリユニット40Rの前面部43Rとミッション支持メンバ33との間を通って、フロアトンネル10内に侵入するように構成されている。
【0043】
次に、左側バッテリユニット40L及び右側バッテリユニット40Rの周辺構成について詳細に説明する。
【0044】
先ず、左側バッテリユニット40Lの周辺構成について説明する。図2及び図6に示すように、左側バッテリユニット40Lは、箱状をなしていて、底面視では略矩形状をなしている。左側バッテリユニット40Lは、左側前面部43Lと、左側前面部43Lの車幅方向外側の端部から前後方向に延びる左側外側面部44Lと、左側前面部43Lの車幅方向内側の端部から前後方向に延びる左側内側面部45Lと、左側前面部43Lの上端部から車両後側に向かって水平に広がる左側上面部46Lと、左側前面部43Lの下端部から左側上面部46Lと上下方向に対向して広がる左側下面部47Lと、左側前面部43Lと前後方向に対向する左側後面部48Lと、を有する。左側バッテリユニット40Lの各面部43L~48Lの端縁同士は、それぞれ一体となっている。左側前面部43Lは、車幅方向内側の部分が、車幅方向外側の部分に対して、後側に位置している。これにより、左側バッテリユニット40Lを出来る限り大きくしつつ、ミッション支持メンバ33を配置する空間が形成されるようになる。
【0045】
図6図9、及び図10に示すように、左側バッテリユニット40Lは、上下方向に分割された第1左側ケース41Lと第2左側ケース42Lとを有する。第1左側ケース41Lは、左側上面部46Lを含むケースであって、相対的に上側に位置する。第2左側ケース42Lは、左側下面部47Lを含むケースであって、相対的に下側に位置する。第1左側ケース41Lは、下端部に、端縁に沿って延びるフランジを有し、第2左側ケース42Lは、上端部に、端縁に沿って延びるフランジを有する。第1左側ケース41Lと第2左側ケース42Lとは、互いのフランジを上下方向に突き合わせた状態で、ボルトによって接続されている。第1左側ケース41Lと第2左側ケース42Lとの当接部分には、シール部材が配置されている。
【0046】
左側バッテリユニット40Lは、複数のブラケットを介して車体に支持されている。具体的には、左側バッテリユニット40Lの左側外側面部44Lには、第1左側ブラケット51Lと第2左側ブラケット52Lとが取り付けられている。また、左側バッテリユニット40Lの左側内側面部45Lには、第3左側ブラケット53Lが取り付けられている。
【0047】
第1左側ブラケット51Lは、左側外側面部44Lにおける前後方向の中間位置に取り付けられる一方、第2左側ブラケット52Lは、左側外側面部44Lにおける後端の位置に取り付けられている。第1左側ブラケット51Lの下部は、図6に示すように、第2左側ケース42Lにボルトで取り付けられている。第2左側ブラケット52Lの下部は、図示は省略するが、第2左側ケース42Lにボルトで取り付けられている。第1左側ブラケット51L及び第2左側ブラケット52Lの上端部は、左側のフロアフレーム21の下面に、ボルトで固定されている。
【0048】
第3左側ブラケット53Lは、左側内側面部45Lにおける前後方向の中間位置に取り付けられている。第3左側ブラケット53Lの下部は、図示は省略するが、第1左側ケース41Lのフランジと第2左側ケース42Lのフランジに、上側からボルトによって取り付けられている。第3左側ブラケット53Lの上端部は、アッパトンネルレイン12にボルトにより固定されている。図3には、後述の第3右側ブラケット53Rとアッパトンネルレイン12との接続部分を示しており、第3左側ブラケット53Lとアッパトンネルレイン12との接続部分は、アッパトンネルレイン12と重複していて見えていない。
【0049】
図5図8に示すように、左側バッテリユニット40Lの左側前面部43Lは、右側の部分、具体的には、ミッション支持メンバ33と対向する部分に、左側フロントプロテクタ60Lを有する。左側フロントプロテクタ60Lは、車両1の前突時において、ミッション支持メンバ33が後退したときに、左側バッテリユニット40Lが、ミッション支持メンバ33から伝達された衝突荷重により破損するのを抑制するために設けられている。左側フロントプロテクタ60Lは、左側前面部43Lを前側から覆うように設けられている。より詳細には、左側フロントプロテクタ60Lは、左側前面部43Lと左側内側面部45Lとの間の角部を覆うように設けられている。左側フロントプロテクタ60Lは、ミッション支持メンバ33よりも高い剛性を有する材料で構成されている。左側フロントプロテクタ60Lは、例えば、高張力鋼板で構成されている。
【0050】
図5及び図7に示すように、左側フロントプロテクタ60Lにおける車幅方向内側の端部(つまり、右側端部)は、左側内側面部45Lよりも車幅方向内側に位置している。詳しくは後述するが、これにより、左側フロントプロテクタ60Lにおける車幅方向内側の端部は、後述の左側インナープロテクタ70Lの前端部よりも車幅方向内側に位置するようになる。
【0051】
図6に示すように、左側フロントプロテクタ60Lの上側の部分は、車幅方向外側に突出した形状となっている。これにより、左側フロントプロテクタ60Lの車幅方向外側の端部は、下側の部分に対して上側の部分の方が車幅方向外側に位置している。
【0052】
左側フロントプロテクタ60Lは、第1左側取付部61L及び第2左側取付部62Lにおいて、左側前面部43Lにそれぞれボルト102で固定されている。第1左側取付部61Lは、第1左側ケース41Lに対する取付部であって、相対的に上側に位置する。第2左側取付部62Lは、第2左側ケース42Lに対する取付部であって、相対的に下側に位置する。各ボルト102は、前後方向に延びるように、第1左側ケース41L及び第2左側ケース42Lにそれぞれ締結されている。
【0053】
図9及び図10に示すように、左側フロントプロテクタ60Lは、第1左側取付部61L及び第2左側取付部62Lの位置において、後側に向かって凹んでいる。左側フロントプロテクタ60Lにおいて、第1左側取付部61L及び第2左側取付部62L以外の部分は、左側バッテリユニット40Lとは離間していて、左側前面部43L及び左側内側面部45Lとの間に隙間が形成されている。
【0054】
図9に示すように、第1左側取付部61Lは、左側前面部43Lにおける左側上面部46Lの近傍部分に位置している。また、図10に示すように、第2左側取付部62Lは、左側前面部43Lにおける左側下面部47Lの近傍部分に位置している。特に、図5に示すように、第1左側取付部61Lは、左側上面部46Lと左側内側面部45Lとの間にある角部の近傍に位置している。また、図6に示すように、第2左側取付部62Lは、左側下面部47Lと左側内側面部45Lとの間にある角部の近傍に位置している。
【0055】
図5図7に示すように、左側内側面部45Lの前側の部分には、左側内側面部45Lを車幅方向内側から覆う左側インナープロテクタ70Lが取り付けられている。左側インナープロテクタ70Lは、前突時において、トランスファー4aごとトランスミッション4がフロアトンネル10内に進入してきたときに、トランスファー4aが左側バッテリユニット40Lの左側内側面部45Lに当接するのを抑制するための部材である。また、左側インナープロテクタ70Lは、トランスファー4aが第1左側ケース41Lのフランジ部分に引っ掛かることで、左側バッテリユニット40Lに衝突荷重が下向きにかかって、左側バッテリユニット40Lが車体から外れてしまうことを抑制するための部材である。左側インナープロテクタ70Lは、左側フロントプロテクタ60Lよりは剛性が低い材料で構成されている。左側インナープロテクタ70Lは、例えば、鋳鉄で構成されている。
【0056】
図5及び図10に示すように、左側インナープロテクタ70Lの下端部は、第1左側ケース41Lのフランジと第2左側ケース42Lのフランジに、ボルトにより固定されている。また、左側インナープロテクタ70Lの上端部は、アッパトンネルレイン12に、ボルトにより固定されている。このため、左側インナープロテクタ70Lは、左側バッテリユニット40Lを車体に対して支持するためのブラケットの役割も果たしている。尚、図3には、後述の右側インナープロテクタ70Rとアッパトンネルレイン12との接続部分を示しており、左側インナープロテクタ70Lとアッパトンネルレイン12との接続部分は、アッパトンネルレイン12と重複していて見えていない。
【0057】
図5図7に示すように、左側インナープロテクタ70Lの前端部は、前側から見て、左側フロントプロテクタ60Lの車幅方向内側の端部で覆われている。言い換えると、左側フロントプロテクタ60Lにおける車幅方向内側の端部は、左側インナープロテクタ70Lにおける車両前側の端部よりも車幅方向内側に位置している。左側フロントプロテクタ60Lの車幅方向内側の端部は、車幅方向内側に向かって後側に傾斜している。つまり、左側フロントプロテクタ60Lは、車幅方向においても、左側インナープロテクタ70Lの前端部を覆っている。
【0058】
次に、右側バッテリユニット40Rの周辺構成について説明する。右側バッテリユニット40Rの周辺構成は、詳細な形状は左側バッテリユニット40Lとは異なるが、基本的な構成は、左側バッテリユニット40Lと左右対称になるように構成されている。このため、右側バッテリユニット40Rの周辺構成については、左側バッテリユニット40Lの周辺構成と異なる部分のみを詳細に説明し、左側バッテリユニット40Lの周辺構成と共通する部分は、適宜、詳細な説明を省略する。
【0059】
図2及び図6に示すように、右側バッテリユニット40Rは、箱状をなしていて、底面視では略矩形状をなしている。右側バッテリユニット40Rは、右側前面部43Rと、右側前面部43Rの車幅方向外側の端部から前後方向に延びる右側外側面部44Rと、右側前面部43Rの車幅方向内側の端部から前後方向に延びる右側内側面部45Rと、右側前面部43Rの上端部から車両後側に向かって水平に広がる右側上面部46Rと、右側前面部43Rの下端部から右側上面部46Rと上下方向に対向して広がる右側下面部47Rと、右側前面部43Rと前後方向に対向する右側後面部48Rと、を有する。右側バッテリユニット40Rの各面部43R~48Rの端縁同士は、それぞれ一体となっている。右側前面部43Rは、車幅方向内側の部分が、車幅方向外側の部分に対して、後側に位置している。
【0060】
図6図11、及び図12に示すように、右側バッテリユニット40Rは、上下方向に分割された第1右側ケース41Rと第2右側ケース42Rとを有する。第1右側ケース41Rは、下端部に、端縁に沿って延びるフランジを有し、第2右側ケース42Rは、上端部に、端縁に沿って延びるフランジを有する。第1右側ケース41Rと第2右側ケース42Rとは、互いのフランジを上下方向に突き合わせた状態で、ボルトによって接続されている。第1右側ケース41Rと第2右側ケース42Rとの当接部分には、シール部材が配置されている。
【0061】
右側バッテリユニット40Rは、複数のブラケットを介して車体に支持されている。具体的には、右側バッテリユニット40Rの右側外側面部44Rには、第1右側ブラケット51Rと第2右側ブラケット52Rとが取り付けられている。また、右側バッテリユニット40Rの右側内側面部45Rには、第3右側ブラケット53Rが取り付けられている。第1~第3右側ブラケット51R~53Rの構成は、第1~第3左側ブラケット51L~53Lと左右対称であるため、詳細な説明を省略する。
【0062】
図5図8に示すように、右側バッテリユニット40Rの右側前面部43Rは、左側の部分、具体的には、ミッション支持メンバ33と対向する部分に、右側フロントプロテクタ60Rを有する。右側フロントプロテクタ60Rは、右側前面部43Rを前側から覆うように設けられている。より詳細には、右側フロントプロテクタ60Rは、右側前面部43Rと右側内側面部45Rとの間の角部を覆うように設けられている。右側フロントプロテクタ60Rも、左側フロントプロテクタ60Lと同様に、ミッション支持メンバ33よりも高い剛性を有する材料で構成されている。右側フロントプロテクタ60Rは、例えば、高張力鋼板で構成されている。
【0063】
図5及び図7に示すように、右側フロントプロテクタ60Rにおける車幅方向内側の端部(つまり、左側端部)は、右側内側面部45Rよりも車幅方向内側に位置している。
【0064】
図6に示すように、右側フロントプロテクタ60Rの上側の部分は、車幅方向外側に突出した形状となっている。これにより、左側フロントプロテクタ60Lの車幅方向外側の端部は、下側の部分に対して上側の部分の方が車幅方向外側に位置している。右側フロントプロテクタ60Rにおいて、車幅方向外側に突出した部分は、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rに冷却水を通水するための通水管が支持されるようになっている。
【0065】
右側フロントプロテクタ60Rは、第1右側取付部61R及び第2右側取付部62Rにおいて、右側前面部43Rにそれぞれボルト103で固定されている。第1右側取付部61Rは、第1右側ケース41Rに対する取付部であって、相対的に上側に位置する。第2右側取付部62Rは、第2右側ケース42Rに対する取付部であって、相対的に下側に位置する。各ボルト103は、前後方向に延びるように、第1右側ケース41R及び第2右側ケース42Rにそれぞれ締結されている。
【0066】
図11及び図12に示すように、右側フロントプロテクタ60Rは、第1右側取付部61R及び第2右側取付部62Rの位置において、後側に向かって凹んでいる。右側フロントプロテクタ60Rにおいて、第1右側取付部61R及び第2右側取付部62R以外の部分は、右側バッテリユニット40Rとは離間していて、右側前面部43R及び右側内側面部45Rとの間に隙間が形成されている。
【0067】
図11に示すように、第1右側取付部61Rは、右側前面部43Rにおける右側上面部46Rの近傍部分に位置している。第2右側取付部62Rは、右側前面部43Rにおける右側下面部47Rの近傍部分に位置している。特に、図5に示すように、第1右側取付部61Rは、右側上面部46Rと右側内側面部45Rとの間にある角部の近傍に位置している。また、図6に示すように、第2右側取付部62Rは、右側下面部47Rと右側内側面部45Rとの間にある角部の近傍に位置している。
【0068】
図5図7に示すように、右側内側面部45Rの前側の部分には、右側内側面部45Rを車幅方向内側から覆う右側インナープロテクタ70Rが取り付けられている。右側インナープロテクタ70Rの右側バッテリユニット40Rに対する作用は、左側インナープロテクタ70Lの左側バッテリユニット40Lに対する作用と同じであるため、詳細な説明を省略する。右側インナープロテクタ70Rは、右側フロントプロテクタ60Rよりは剛性が低い材料で構成されている。右側インナープロテクタ70Rは、例えば、鋳鉄で構成されている。
【0069】
右側インナープロテクタ70Rも、左側インナープロテクタ70Lと同様に、右側バッテリユニット40Rを車体に対して支持させるためのブラケットの役割を果たしている。右側インナープロテクタ70Rの下端部は、第1右側ケース41Rのフランジと第2右側ケース42Rのフランジに、ボルトにより固定されている一方、右側インナープロテクタ70Rの上端部は、アッパトンネルレイン12に、ボルトにより固定されている。
【0070】
図5図7に示すように、左側インナープロテクタ70Lの前端部は、前側から見て、右側フロントプロテクタ60Rの車幅方向内側の端部で覆われている。言い換えると、右側フロントプロテクタ60Rにおける車幅方向内側の端部は、右側インナープロテクタ70Rにおける車両前側の端部よりも車幅方向内側に位置している。左側フロントプロテクタ60Lの車幅方向内側の端部は、車幅方向内側に向かって後側に傾斜している。つまり、左側フロントプロテクタ60Lは、車幅方向においても、左側インナープロテクタ70Lの前端部を覆っている。
【0071】
ここで、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rの充電容量を増大させるには、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rを大きくする必要がある。左側及び右側バッテリユニット40L,40Rが大きくなれば、本実施形態の如く、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rとミッション支持メンバ33とが接近するようになる。このため、車両1の前突時には、ミッション支持メンバ33が後退するストロークが短くなって、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rには、比較的大きな衝突荷重が入力される。これに対して、本実施形態では、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rには、左側前面部43L及び右側前面部43Rにおけるミッション支持メンバ33と対向する位置に、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rがそれぞれ設けられている。これら左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rにより、衝突荷重を適切に吸収するとともに、適切に受け流して、左側及び右側バッテリユニット40L,40Rが破損するのを抑制することができる。
【0072】
すなわち、前突時において、ミッション支持メンバ33が後退して、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rに当接したときには、第1左側取付部61L及び第2左側取付部62Lを支点に左側フロントプロテクタ60Lが撓むとともに、第1右側取付部61R及び第2右側取付部62Rを支点に右側フロントプロテクタ60Rが撓む。これにより、衝突荷重がある程度吸収される。吸収されずに、左側バッテリユニット40Lに伝達される衝突荷重は、第1左側取付部61Lを介して、左側上面部46L、並びに、左側上面部46Lと左側内側面部45Lとの間の角部に伝達されるとともに、第2左側取付部62Lを介して、左側下面部47L、並びに、左側下面部47Lと左側内側面部45Lとの間の角部に伝達されるに伝達される。さらに、吸収されずに、右側バッテリユニット40Rに伝達される衝突荷重は、第1右側取付部61Rを介して、右側上面部46R、並びに、右側上面部46Rと右側内側面部45Rとの間の角部に伝達されるとともに、第2右側取付部62Rを介して、右側下面部47R、並びに、右側下面部47Rと右側内側面部45Rとの間の角部に伝達されるに伝達される。したがって、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rにより、前突時の衝突荷重を吸収するとともに、該衝突荷重に対して適切なロードパスを形成することができる。また、左側バッテリユニット40Lにおいては、第1左側取付部61Lと第2左側取付部62Lを介して、右側バッテリユニット40Rにおいては、第1右側取付部61Rと第2右側取付部62Rを介して、荷重が上下に分散されるため、衝突荷重を適切に受けることができる。したがって、前突時における左側及び右側バッテリユニット40L,40Rの損傷を抑制することができる。
【0073】
また、本実施形態では、第1左側取付部61L、第2左側取付部62L、第1右側取付部61R、及び第2右側取付部62Rにおいて、ボルト102が前後方向に延びていることから、前突時において、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rが、衝突荷重により左側及び右側バッテリユニット40L,40Rから外れることが抑制される。
【0074】
また、本実施形態では、ミッション支持メンバ33は、車両前後方向から見て、上側に向かって車幅方向外側に広がる形状を有し、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rの車幅方向外側の端部は、下側の部分に対して上側の部分が車幅方向外側に位置している。これにより、ミッション支持メンバ33の構成を出来る限りコンパクトにすることができる。また、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rの構成がミッション支持メンバ33の形状に対応させた構成となるため、前突時における左側及び右側バッテリユニット40L,40Rの損傷については、適切に抑制することができる。
【0075】
また、本実施形態では、左側及び右側内側面部45L,45Rの前側の部分には、該左側及び右側内側面部45L,45Rを車幅方向内側から覆う左側及び右側インナープロテクタ70L,70Rがそれぞれ設けられており、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rにおける車幅方向内側の端部は、左側及び右側インナープロテクタ70L,70Rにおける前端部よりも車幅方向内側にそれぞれ位置している。この左側及び右側インナープロテクタ70L,70Rにより、前突時において、トランスファー4aごとトランスミッション4がフロアトンネル10内に進入してきたときに、トランスファー4aが、左側バッテリユニット40Lの左側内側面部45L又は右側バッテリユニット40Rの右側内側面部45Rに当接するのを抑制することができる。また、左側及び右側インナープロテクタ70L,70Rにより、トランスファー4aが、第1左側ケース41Lのフランジ部分又は第1右側ケース41Rのフランジ部分に引っ掛かることで、左側バッテリユニット40L又は右側バッテリユニット40Rが車体から外れてしまうことを抑制することができる。さらに、トランスミッション4が、左側インナープロテクタ70Lの前端部又は右側インナープロテクタ70Rの前端部に引っ掛かって、左側バッテリユニット40L又は右側バッテリユニット40Rに、下向きに衝突荷重が入力されるのを抑制することができる。
【0076】
また、本実施形態では、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rは、ミッション支持メンバ33よりも高い剛性を有する。各フロントプロテクタにより前突時の荷重を適切に受けることができるようになる。これにより、左側及び右側フロントプロテクタ60L,60Rがミッション支持メンバ33により破損されるのを抑制することができるため、前突時の荷重を適切に受けることができるようになる。この結果、衝突荷重が左側及び右側バッテリユニット40L,40Rに直接入力されるのを適切に抑制することができる。よって、前突時における左側及び右側バッテリユニット40L,40Rの損傷をより効果的に抑制することができる。
【0077】
また、本実施形態では、エンジン2からフロアトンネル10を通って車両後側に向かって延びる排気管28を備え、排気管28は、右側フロントプロテクタ60Rとミッション支持メンバ33と同じ高さ位置において、右側フロントプロテクタ60Rとミッション支持メンバ33との間を通って、フロアトンネル10内に侵入するように構成されている。これにより、前突時にエンジン2とともに排気管28が後退したとしても、排気管28は右側フロントプロテクタ60Rに当接するようになる。これにより、前突時における右側バッテリユニット40Rの損傷をより効果的に抑制することができる。
【0078】
(その他の実施形態)
ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。
【0079】
例えば、前述の実施形態では、車両1は四駆であった。これに限らず、例えば、FR式であってもよい。車両1がFR式の場合には、トランスファー4aとフロントプロペラシャフト8が省略される。また、車両1は、エンジン2を備えずに、駆動源としてモータ3のみを備える電気自動車であってもよい。
【0080】
また、前述の実施形態では、左側フロントプロテクタ60Lの第1左側取付部61Lは、左側上面部46Lと左側内側面部45Lとの間における角部の近傍に配置されていた。これに限らず、左側上面部46Lの近傍部分であれば、必ずしも左側内側面部45Lとの角部の近傍部分に位置しなくてもよい。同様に、右側フロントプロテクタ60Rの第1右側取付部61Rも、右側上面部46Rの近傍部分であれば、必ずしも右側内側面部45Rとの角部の近傍部分に位置しなくてもよい。さらには、第2左側取付部62L及び第2右側取付部62Rについても、それぞれ、左側下面部47L及び右側下面部47Rの近傍部分であれば、必ずしも、左側内側面部45Lとの角部及び右側内側面部45Rとの角部の近傍部分に位置しなくてもよい。
【0081】
前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【0082】
ここに開示された技術は、後輪を駆動輪とする車両の下部構造として有用である。
【符号の説明】
【0083】
1 車両
2 エンジン
4 トランスミッション(変速機)
4a トランスファー(変速機)
10 フロアトンネル
28 排気管
30 フロアパネル
33 ミッション支持メンバ(支持部材)
40L,40R 左側バッテリユニット,右側バッテリユニット
43L,43R 左側前面部,右側前面部
45L,45R 左側内側面部,右側内側面部
46L,46R 左側上面部,右側上面部
47L,47R 左側下面部,右側下面部
60L,60R 左側フロントプロテクタ,右側フロントプロテクタ
61L,61R 左側第1取付部,右側第1取付部(上側取付部)
62L,62R 左側第2取付部,右側第2取付部(下側取付部)
70L,70R 左側インナープロテクタ,右側インナープロテクタ
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12