(57)【要約】【課題】後面衝突時にモータユニットが車両前方側へ移動するのを抑制することでモータユニットがバッテリユニット等の搭載物に当たるのを防止又は抑制することができる車両下部構造を得る。【解決手段】サスペンションメンバ４０において、左右一対のサイドレール４２は、車両後部の両サイド側において車両平面視で車両幅方向内側へ凸状に湾曲した湾曲部４２Ａを備えており、車両前後方向の両端側が車体１０に支持されている。サイドレール４２の湾曲部４２Ａにおいてモータユニット３２よりも車両後方側の部位には折れ起点部４２Ｘが形成されており、折れ起点部４２Ｘは、車両後方側からの荷重入力時に折れ曲がりの起点となる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両下部においてバッテリユニット又は燃料タンクに対して車両後方側に離間して設置された後輪用のモータユニットと、
前記モータユニットが搭載された後輪用のサスペンションメンバと、
を有し、
前記サスペンションメンバは、
車両後部の両サイド側において車両平面視で車両幅方向内側へ凸状に湾曲した湾曲部を備えると共に、車両前後方向の両端側が車体に支持された左右一対のサイドレールと、
前記モータユニットよりも車両後方側に配置されて前記左右一対のサイドレール同士を車両幅方向に連結するリヤクロスメンバと、
前記リヤクロスメンバよりも車両前方側に配置されて前記左右一対のサイドレール同士を車両幅方向に連結すると共に、前記モータユニットを車両上方側又は車両下方側から支持するフロントクロスメンバと、
を備え、
前記サイドレールの前記湾曲部において前記モータユニットよりも車両後方側の部位に、車両後方側からの荷重入力時に折れ曲がりの起点となる折れ起点部が形成されている、車両下部構造。
【請求項２】
前記折れ起点部は、前記サイドレールと前記リヤクロスメンバとの結合位置よりも車両後方側に設定されている、請求項１に記載の車両下部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両下部構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、車両のフロアの車両下方側に燃料タンク及び駆動モータが配置された車両構造に関する技術が開示されている。簡単に説明すると、この先行技術では、燃料タンクはタンクブラケットを介して固定され、駆動モータは燃料タンクの車両後方側においてモータマウントを介して後輪用のサスペンションメンバに固定されている。ここで、タンクブラケット及びモータマウントは、車両前後方向に並んで配置されているので、後面衝突時の衝突荷重が、フロアの後部から、駆動モータ、モータマウント及びタンクブラケットを経由して、フロアの前部へ伝達される。このため、後面衝突時にモータマウントとタンクブラケットとの間の部分の変形が抑制され、燃料タンクへの駆動モータの接触を抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−１００６７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、モータを備えたモータユニットの車両前方側に、バッテリユニット又は燃料タンク（以下、適宜「バッテリユニット等の搭載物」と略す。）が配置される構造は、例えば車両前後方向の長さを抑えた車両に適用される場合もあり、その場合にはモータユニットとバッテリユニット等の搭載物との距離が制約を受ける場合もある。そのような場合であっても、後面衝突時にモータユニットが直接又はサスペンションメンバを介してバッテリユニット等の搭載物に当たるのを防止又は抑制するためには、後面衝突時にモータユニットが車両前方側へ移動するのを抑制することが望ましい。
【０００５】
本発明は、上記事実を考慮して、後面衝突時にモータユニットが車両前方側へ移動するのを抑制することでモータユニットがバッテリユニット等の搭載物に当たるのを防止又は抑制することができる車両下部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載する本発明の車両下部構造は、車両下部においてバッテリユニット又は燃料タンクに対して車両後方側に離間して設置された後輪用のモータユニットと、前記モータユニットが搭載された後輪用のサスペンションメンバと、を有し、前記サスペンションメンバは、車両後部の両サイド側において車両平面視で車両幅方向内側へ凸状に湾曲した湾曲部を備えると共に、車両前後方向の両端側が車体に支持された左右一対のサイドレールと、前記モータユニットよりも車両後方側に配置されて前記左右一対のサイドレール同士を車両幅方向に連結するリヤクロスメンバと、前記リヤクロスメンバよりも車両前方側に配置されて前記左右一対のサイドレール同士を車両幅方向に連結すると共に、前記モータユニットを車両上方側又は車両下方側から支持するフロントクロスメンバと、を備え、前記サイドレールの前記湾曲部において前記モータユニットよりも車両後方側の部位に、車両後方側からの荷重入力時に折れ曲がりの起点となる折れ起点部が形成されている。
【０００７】
上記構成によれば、サスペンションメンバにおいて、リヤクロスメンバよりも車両前方側に配置されて左右一対のサイドレール同士を車両幅方向に連結するフロントクロスメンバは、モータユニットを車両上方側又は車両下方側から支持する。これにより、モータユニットをサスペンションメンバの前部側に搭載できるので、例えばモータユニットの後端から車両後端までの距離が予め決められている条件下では、車両の車両前後方向の長さを抑えることが可能となる。また、後面衝突時に仮にモータユニットが車両前方側へ移動してしまっても、モータユニットよりも先にフロントクロスメンバがバッテリユニットに当たってしまうのを抑えるうえでも有利となる。
【０００８】
また、左右一対のサイドレールは、車両後部の両サイド側において車両平面視で車両幅方向内側へ凸状に湾曲した湾曲部を備えており、車両前後方向の両端側は車体に支持されている。サイドレールの湾曲部には折れ起点部が形成されており、折れ起点部は、車両後方側からの荷重入力時に折れ曲がりの起点となる。このため、後面衝突時に衝突荷重がサイドレールの湾曲部の後端部側に入力されると、湾曲部は折れ起点部を起点として曲げ変形しようとする。ここで、折れ起点部は、モータユニットよりも車両後方側の部位に形成されているので、湾曲部が折れ起点部を起点として曲げ変形しても、モータユニットへの荷重入力が抑えられる。その結果、モータユニットが車両前方側すなわちバッテリユニット側へ移動するのが抑えられる。
【０００９】
請求項２に記載する本発明の車両下部構造は、請求項１に記載の構成において、前記折れ起点部は、前記サイドレールと前記リヤクロスメンバとの結合位置よりも車両後方側に設定されている。
【００１０】
上記構成によれば、後面衝突時に衝突荷重がサイドレールの湾曲部の後端部側に入力された場合に、サイドレールの湾曲部は折れ起点部を起点としてより効果的に曲げ変形する。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように、本発明の車両下部構造によれば、後面衝突時にモータユニットが車両前方側へ移動するのを抑制することでモータユニットがバッテリユニット等の搭載物に当たるのを防止又は抑制することができるという優れた効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る車両下部構造を簡略化して示す平面図である。
【図２】図１の２−２線に沿って切断した状態を拡大してかつ簡略化して示す拡大縦断面図である。
【図３】図１における車両左側部分の後面衝突時の状態を示す平面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る車両下部構造を簡略化して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態に係る車両下部構造について図１〜図３を用いて説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＲＨは車両の進行方向を向いた場合の車両右側を示している。
【００１４】
図１には、本実施形態に係る車両下部構造が簡略化された平面図で示されている。本実施形態に係る車両下部構造が適用された車両は電気自動車である。なお、図１では、車体１０の一部を構成する車体フロア１２を透視してその車両下方側を図示すると共に、車体フロア１２の外形を二点鎖線で示す。車体フロア１２は、一例として、車室におけるフロア部を構成するフロアパネル１４と、フロアパネル１４の車両後方側に配置されるリヤフロアパン１６と、を含んで構成されている。フロアパネル１４の後端部は、車両幅方向を長手方向として配置された角筒状の図示しないフロアクロスメンバの前下端側に結合され、リヤフロアパン１６の前端部は、前記フロアクロスメンバの上面側に結合されている。また、リヤフロアパン１６の後端部は、車体後端側の下部において車両上下方向及び車両幅方向に延在されたロアバックパネル２０に結合されている。
【００１５】
フロアパネル１４に対して車両幅方向外側の両サイドには、ロッカ２２（「サイドシル」ともいう。）が車両前後方向を長手方向として配置されている。ロッカ２２は、車両前後方向に延在する閉断面構造を有している。フロアパネル１４の車両幅方向外側の端末部はロッカ２２の車両幅方向内側の側壁部に結合されている。
【００１６】
図１に示される車両下部においてフロアパネル１４の車両下方側にはバッテリユニット（電池パック）３０が設置されている。バッテリユニット３０は、自動車を駆動するための電力を蓄える複数のバッテリと、前記複数のバッテリが収納されるバッテリケースと、を含んで構成されている。このバッテリユニット３０は、厚板状の外形を有して車両上下方向を厚さ方向として配置されると共に公知の取付構造によって一例としてロッカ２２に取り付けられている。
【００１７】
一方、リヤフロアパン１６に対して車両幅方向外側の両サイドには、フロアサイドメンバ２４が車両前後方向を長手方向として配置されている。図２には、図１の２−２線に沿って切断した状態の拡大縦断面図が示されている。なお、図２では、パネル部分の断面については肉厚を付けないで太線で示すと共に、パネル部分同士が接触している部分については図を見易くするために、適宜僅かに離して図示している。図２に示されるように、フロアサイドメンバ２４は、長手方向に直交する断面形状が車両幅方向外側へ開口部を向けた略ハット形状に形成されている。リヤフロアパン１６の車両幅方向外側の端末部はフロアサイドメンバ２４の車両幅方向内側の側壁部に結合されている。
【００１８】
また、リヤフロアパン１６の前部における下面側には、アンダクロスメンバ１８が配置されている。アンダクロスメンバ１８は、車両幅方向を長手方向として配置されると共に、その長手方向に直交する断面形状（図示省略）が車両上方側へ開口部を向けた略ハット形状に形成されている。アンダクロスメンバ１８の車両前後方向の両端部を構成するフランジ部（図示省略）は、リヤフロアパン１６及びフロアサイドメンバ２４に結合されている。
【００１９】
図１に示されるように、左右一対のフロアサイドメンバ２４の前端部は、それぞれロッカ２２の後端部に結合されている。左右一対のフロアサイドメンバ２４の後端部は、それぞれロアバックパネル２０及びクラッシュボックス２６を介して、リヤバンパリインフォース２８に連結されている。リヤバンパリインフォース２８は、クラッシュボックス２６の後端を架け渡すように車両幅方向に沿って延在されている。
【００２０】
図１に示される車両下部においてリヤフロアパン１６の車両下方側にはバッテリユニット３０に対して車両後方側に離間して後輪用のモータユニット３２が設置されている。モータユニット３２は、バッテリユニット３０に対して車両背面視で一部が重なる位置に配置されると共に、バッテリユニット３０のバッテリから電力の供給を受けて駆動するモータと、前記モータが収容されるハウジングと、を含んで構成されている。このモータユニット３２は、後輪用のサスペンションメンバ４０に搭載されている。
【００２１】
サスペンションメンバ４０は、車両幅方向の左右に一対で配置されたサイドレール４２を備えると共に、車両前後方向の前後に一対で配置されたフロントクロスメンバ４４及びリヤクロスメンバ４６を備えている。左右一対のサイドレール４２は、車両後部の両サイド側において車両平面視で車両幅方向内側へ凸状に湾曲した湾曲部４２Ａを備えている。左右一対のサイドレール４２の車両前後方向の両端側は、車体１０に支持されている。補足説明すると、図２に示されるように、サイドレール４２の車両幅方向外側には、ブッシュ４８Ａが設けられている。そして、このブッシュ４８Ａを貫通したボルト４８Ｂが、車体１０の一部を構成するアンダクロスメンバ１８に固定されている。
【００２２】
図１に示されるように、サスペンションメンバ４０のリヤクロスメンバ４６は、モータユニット３２よりも車両後方側に配置されて左右一対のサイドレール４２同士を車両幅方向に連結している。このリヤクロスメンバ４６は、モータユニット３２と車両前後方向に対向して配置された縦壁部４６Ａを含んで構成されている。そして、リヤクロスメンバ４６の縦壁部４６Ａには、モータマウント３４を介して、モータユニット３２の後面側の部分が取り付けられている。
【００２３】
サスペンションメンバ４０のフロントクロスメンバ４４は、リヤクロスメンバ４６よりも車両前方側に配置されて左右一対のサイドレール４２同士を車両幅方向に連結している。図２に示されるように、フロントクロスメンバ４４は、互いに上下に対向する上壁部４４Ａ及び下壁部４４Ｂを備えている。上壁部４４Ａ及び下壁部４４Ｂは図示しない縦壁部によって上下に繋がれている。
【００２４】
フロントクロスメンバ４４の上壁部４４Ａには、左右一対のモータマウント３６を介して、モータユニット３２が固定されている。なお、図２では、モータユニット３２及びモータマウント３６の各断面を簡略化して示している。モータマウント３６は、弾性変形可能なブッシュ３６Ａと、このブッシュ３６Ａを貫通するボルト３６Ｂと、ボルト３６Ｂに螺合されるナット３６Ｃと、を備えており、フロントクロスメンバ４４の上壁部４４Ａにボルト締結されている。また、モータマウント３６は、ブッシュ３６Ａとモータユニット３２とを連結するブラケット３６Ｄを備えている。このブラケット３６Ｄは、ブッシュ３６Ａを支持するブッシュ支持部３６Ｄ１を備えると共にモータユニット３２に締結されている。なお、図２に示される断面では左側のブラケット３６Ｄが左右に分断されているが、左側のブラケット３６Ｄもブッシュ３６Ａとモータユニット３２とを連結している（後述する第２の実施形態を示す図４も同様）。また、本実施形態では、フロントクロスメンバ４４の長手方向中間部がモータユニット３２の車両下方側に配置されており、フロントクロスメンバ４４は、モータユニット３２を車両下方側から支持している。
【００２５】
図１に示されるように、サスペンションメンバ４０における左右一対のサイドレール４２の各々の湾曲部４２Ａにおいてモータユニット３２よりも車両後方側の部位には、車両後方側からの荷重入力時に折れ曲がりの起点となる折れ起点部４２Ｘが形成されている。すなわち、折れ起点部４２Ｘは、車両の後面衝突時にサイドレール４２の所定部位（モータユニット３２よりも車両後方側の部位）での折れ曲がりを誘発させるために設けられている。この折れ起点部４２Ｘは、車両後方側からの荷重入力に対してサイドレール４２の他の部位よりも相対的に曲げ耐力が低く設定された部位とされ、一例として車両平面視で車両幅方向内側斜め車両後方側を向いて屈曲状に形成された屈曲部とされる。本実施形態では、折れ起点部４２Ｘは、サイドレール４２とリヤクロスメンバ４６との結合位置４０Ｘよりも車両後方側に設定されている。
【００２６】
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
【００２７】
本実施形態では、サスペンションメンバ４０において、リヤクロスメンバ４６よりも車両前方側に配置されて左右一対のサイドレール４２同士を車両幅方向に連結するフロントクロスメンバ４４は、モータユニット３２を車両下方側から支持する。これにより、モータユニット３２をサスペンションメンバ４０の前部側に搭載できるので、例えばモータユニット３２の後端から車両後端までの距離が予め決められている条件下では、車両の車両前後方向の長さを抑えることが可能となる。そして、車両の車両前後方向の長さが抑えられると、車両の質量の増加が抑えられて車両の運動性能が向上すると共に、コストを抑えることもできる。また、上記構成では、後面衝突時に仮にモータユニット３２が車両前方側へ移動してしまっても、モータユニット３２よりも先にフロントクロスメンバ４４がバッテリユニット３０に当たってしまうのを抑えるうえで有利となる。
【００２８】
また、左右一対のサイドレール４２は、車両後部の両サイド側において車両平面視で車両幅方向内側へ凸状に湾曲した湾曲部４２Ａを備えており、車両前後方向の両端側は車体１０に支持されている。サイドレール４２の湾曲部４２Ａには折れ起点部４２Ｘが形成されており、折れ起点部４２Ｘは、車両後方側からの荷重入力時に折れ曲がりの起点となる。このため、図３に示されるように、後面衝突時に衝突荷重Ｆがサイドレール４２の湾曲部４２Ａの後端部側に入力されると、湾曲部４２Ａは折れ起点部４２Ｘを起点として曲げ変形しようとする。なお、図３では、後面衝突前の状態を二点鎖線で示すと共に車体フロア１２（図１参照）の図示は省略している。
【００２９】
ここで、折れ起点部４２Ｘは、モータユニット３２よりも車両後方側の部位に形成されているので、湾曲部４２Ａが折れ起点部４２Ｘを起点として曲げ変形しても、モータユニット３２への荷重入力が抑えられる。その結果、モータユニット３２が車両前方側すなわちバッテリユニット３０側へ移動するのが抑えられる。また、本実施形態の構造では、後面衝突時のモータユニット３２の移動を抑えるために例えばサスペンションメンバ４０やフロアサイドメンバ２４等の耐力を向上させるような構造ではないので、質量及びコストの増加を抑えることもできる。
【００３０】
また、本実施形態では、折れ起点部４２Ｘは、サイドレール４２とリヤクロスメンバ４６との結合位置４０Ｘよりも車両後方側に設定されている。したがって、後面衝突時に衝突荷重Ｆがサイドレール４２の湾曲部４２Ａの後端部側に入力された場合に、サイドレール４２の湾曲部４２Ａは折れ起点部４２Ｘを起点としてより効果的に曲げ変形する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の車両下部構造によれば、後面衝突時にモータユニット３２が車両前方側へ移動するのを抑制することでモータユニット３２がバッテリユニット３０に当たるのを防止又は抑制することができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、後面衝突時におけるモータユニット３２の車両前方側への移動が抑えられるので、バッテリユニット３０とモータユニット３２との距離を小さく設定することができる。これにより、バッテリユニット３０を大きくすることができるので、車両の航続距離を伸ばすことが可能となる。
【００３３】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る車両下部構造について、図１を援用しながら図４を用いて説明する。図４には、本実施形態に係る車両下部構造が縦断面図（第１の実施形態における図２に相当する図）で示されている。この図に示されるように、本実施形態では、第１の実施形態におけるフロントクロスメンバ４４（図１及び図２参照）に代えて、フロントクロスメンバ５２を備える点で、第１の実施形態に係る車両下部構造とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と実質的に同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。
【００３４】
図４に示されるサスペンションメンバ５０は、フロントクロスメンバ４４（図１及び図２参照）に代えて、フロントクロスメンバ５２を備える点を除いて、第１の実施形態におけるサスペンションメンバ４０（図１及び図２参照）と同様の構成とされる。フロントクロスメンバ５２は、互いに上下に対向する上壁部５２Ａ及び下壁部５２Ｂを備えており、上壁部５２Ａ及び下壁部５２Ｂは図示しない縦壁部によって上下に繋がれている。フロントクロスメンバ５２の長手方向中間部はモータユニット３２の車両上方側に配置されており、フロントクロスメンバ５２の下壁部５２Ｂには、モータマウント３６を介して、モータユニット３２が固定されている。すなわち、フロントクロスメンバ５２は、モータユニット３２を車両上方側から支持している。
【００３５】
このフロントクロスメンバ５２は、車両平面視で第１の実施形態における図１に示されるフロントクロスメンバ４４と重なる位置に配置されている。なお、第１の実施形態におけるフロントクロスメンバ４４と同様に、図４に示されるフロントクロスメンバ５２は、リヤクロスメンバ４６（図１参照）よりも車両前方側に配置されて左右一対のサイドレール４２同士を車両幅方向に連結している。
【００３６】
本実施形態の構成によっても、前述した第１の実施形態と同様の作用及び効果が得られる。
【００３７】
（第１、第２の実施形態の変形例）
上記第１、第２の実施形態の変形例として、車両下部においては、図１に示されるバッテリユニット３０に代えて、燃料タンクが公知の取付構造によってタンクブラケットを介してフロアパネル（１４）の車両下方側に設置されると共に、この燃料タンクに対して車両後方側に離間して後輪用のモータユニット（３２）が設置された構成としてもよい。なお、前記燃料タンクは、燃料電池に供給する水素ガス等の気体燃料を、高圧状態で収容するためのタンクである。上記の変形例では、後面衝突時にモータユニット（３２）が車両前方側へ移動するのを抑制することでモータユニット（３２）が燃料タンクに当たるのを防止又は抑制することができる。
【００３８】
なお、上記第１、第２の実施形態の他の変形例として、サイドレール（４２）の湾曲部（４２Ａ）に形成される折れ起点部は、サイドレール（４２）とリヤクロスメンバ（４６）との結合位置（４２Ｘ）の後端と同等の車両前後方向位置に設定されてもよい。また、他の変形例として、例えばリヤクロスメンバ（４６）とモータユニット（３２）の後端との間にある程度の間隔があってかつモータユニット（３２）がリヤクロスメンバ（４６）に支持されていない構成等では、サイドレール（４２）の湾曲部（４２Ａ）に形成される折れ起点部は、モータユニット（３２）よりも車両後方側でサイドレール（４２）とリヤクロスメンバ（４６）との結合位置（４０Ｘ）よりも若干車両前方側に設定されてもよい。
【００３９】
また、上記第１、第２の実施形態の他の変形例として、左右一対のサイドレール（４２）の各々の湾曲部（４２Ａ）のうち、左右のどちらか片方のみ（すなわち車両左側の湾曲部のみ又は車両右側の湾曲部のみ）に折れ起点部（４２Ｘ）が形成される構成も採り得る。
【００４０】
なお、上記実施形態及び上述の変形例は、適宜組み合わされて実施可能である。
【００４１】
以上、本発明の一例について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００４２】
１０    車体
３０    バッテリユニット
３２    モータユニット
４０    サスペンションメンバ
４０Ｘ  サイドレールとリヤクロスメンバとの結合位置
４２    サイドレール
４２Ａ  湾曲部
４２Ｘ  折れ起点部
４４    フロントクロスメンバ
４６    リヤクロスメンバ
５０    サスペンションメンバ
５２    フロントクロスメンバ
【図１】
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【図２】
2020015356.tif 000004
【図３】
2020015356.tif 000005
【図４】
2020015356.tif 000006