車両の前部車体構造
【課題】モータとバッテリとが搭載される車両において、最適な重量バランスを実現しながら、前方から衝撃荷重を受けたときの車室への影響を抑制する。
【解決手段】車室内空間５と該車室内空間よりも下側の空間とを仕切るフロアパネルと、該フロアパネルの前部から立ち上がり車室内空間５と該車室内空間よりも前側の空間９とを仕切るダッシュパネル１８と、該ダッシュパネル１８の前方においてそれぞれ前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレーム２７と、該左右のフロントサイドフレーム２７間の空間に配設され且つ前輪２に駆動連結されたモータ１１と、該モータ１１に電力を供給するバッテリ１２とを備えた車両において、バッテリ１２を、少なくとも一部がモータ１１に正面視で重複するように該モータ１１の後方に配設し、モータ１１を、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときにバッテリ１２の下方へ後退するように設ける。
【解決手段】車室内空間５と該車室内空間よりも下側の空間とを仕切るフロアパネルと、該フロアパネルの前部から立ち上がり車室内空間５と該車室内空間よりも前側の空間９とを仕切るダッシュパネル１８と、該ダッシュパネル１８の前方においてそれぞれ前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレーム２７と、該左右のフロントサイドフレーム２７間の空間に配設され且つ前輪２に駆動連結されたモータ１１と、該モータ１１に電力を供給するバッテリ１２とを備えた車両において、バッテリ１２を、少なくとも一部がモータ１１に正面視で重複するように該モータ１１の後方に配設し、モータ１１を、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときにバッテリ１２の下方へ後退するように設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部車体構造、特に電気自動車の前部車体構造に関し、主として電気自動車の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前輪と後輪にかかる重量配分（前後重量配分）は、車両の加速時と減速時の慣性力等に大きな影響を与え、当該車両の走行性を左右する。そのため、車両に搭載される各種機器の配置は、適切な前後重量配分となるように設計される。例えば、ＦＦ式（フロントエンジン・フロントドライブ式）のガソリン自動車では、前後重量配分が約６：４となるようにエンジンや燃料タンク等の重量物が配置されることが多い。
【０００３】
ところで、電気自動車では、エンジンや燃料タンクが搭載されない代わりに、車輪を駆動するモータと、該モータに電力を供給する大型のバッテリとが搭載される。そのため、電気自動車の重量配分は、モータ及びバッテリの配置によって大きく変わることになる。
【０００４】
電気自動車において、モータ及びバッテリは、車両後部のトランクルーム又は車両前部のダッシュパネル前方の空間に搭載されることが多いが、それ以外にも様々なモータ及びバッテリの配置が考えられる。例えば、特許文献１には、フロアパネルにおいてダッシュパネルからリアシート近傍まで延びるように形成されたセンターコンソール、所謂トンネル部にバッテリが収容され、ダッシュパネル前方の空間にモータが配置される構成が開示されている。
【０００５】
しかし、従来の電気自動車におけるモータ及びバッテリの配置は、ＦＦ式のガソリン自動車と同様の前後重量配分を実現し得るものではなかった。例えば、ダッシュパネルよりも後方にバッテリを配置した特許文献１の技術では、重量配分が後輪側に偏りすぎてしまう。
【０００６】
電気自動車においても、ＦＦ式のガソリン自動車と同様の前後重量配分を実現するためには、ダッシュパネル前方の空間にモータを配置するとともに、その後方にバッテリを配置することが考えられる。また、左右の重量バランスを均等にするために、モータ及びバッテリは、いずれも車体の車幅方向中央部に配置することが好ましい。このようにモータとバッテリを配置することで、前後方向および左右方向の重量バランスを良好にすることができ、車両の走行性、特に操縦安定性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３９００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のようにダッシュパネル前方の空間においてモータとバッテリとを前後に並べて配置すると、前方からの衝撃荷重に対するダッシュパネル前方の空間の緩衝機能が低減することが考えられる。つまり、前方からの衝撃荷重により車体前部が変形して衝撃を吸収しようとするときに、モータの後退がバッテリとの干渉により妨げられるため、剛性の高いモータが車体前部の変形を妨げ、その結果、衝撃があまり吸収されずに車室側に伝達されるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、モータとバッテリとが搭載される車両において、最適な重量バランスを実現しながら、前方から衝撃荷重を受けたときの車室への影響を抑制することができる車両の前部車体構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明に係る車両のバッテリ配設構造は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車室内空間と該車室内空間よりも下側の空間とを仕切るフロアパネルと、該フロアパネルの前部から立ち上がり車室内空間と該車室内空間よりも前側の空間とを仕切るダッシュパネルと、該ダッシュパネルの前方においてそれぞれ前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレームと、該左右のフロントサイドフレーム間の空間に配設され且つ前輪に駆動連結されたモータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両の前部車体構造であって、
前記バッテリは、少なくとも一部が前記モータに正面視で重複するように該モータの後方に配設され、
前記モータは、前方から所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記バッテリの下方へ後退するように設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記モータと前記バッテリとが、車体の車幅方向略中央に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記バッテリが、後端部よりも前端部が高くなるように傾斜して配設されていることを特徴とする。
【００１４】
またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記ダッシュパネルの前方に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに変形するサブフレームが配設され、前記モータは、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記サブフレームの変形に伴って前記バッテリの下方へ移動するように、該サブフレームに支持されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記モータと前記サブフレームとが連結部を介して連結され、該連結部に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記モータと前記サブフレームとの連結を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記モータと前記バッテリとの間の空間に、前輪に連結されたドライブシャフトが車幅方向に延設され、前記モータは、シャフト連結部を介して前記ドライブシャフトに連結され、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記ドライブシャフトを中心として回動することで前記バッテリの下方に移動することを特徴とする。
【００１７】
またさらに、請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記ドライブシャフトが前記バッテリに干渉しないように前記ドライブシャフトの後退を規制する規制部が、前記ドライブシャフトの後方に配設されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記フロアパネルに、前後方向に延びるトンネル部が上方へ突設され、前記バッテリは、前記ダッシュパネルの前後両側に亘って配設され、該ダッシュパネルよりも後側において前記バッテリは前記トンネル部に収容されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項９に記載の発明は、前記請求項８に記載の発明において、前記車両は、前記フロアパネル上に配設されたフロントシートと、前記フロアパネル上において前記フロントシートよりも後側に配設されたリアシートと、を備え、前記トンネル部は、前記ダッシュパネルから後方に向かって前記フロントシートのシートバックの下端側方部まで延びるように配設され、前記バッテリは、前記トンネル部の前端から後端に亘って配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
まず、請求項１に記載の発明によれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、ダッシュパネルの前方に配設されたモータが、該モータの後方に配設されたバッテリの下方へ後退するため、モータの後退がバッテリとの干渉により妨げられることを回避できる。そのため、前方から衝撃荷重を受けたときの車体前部の変形がモータにより阻害されることを抑制し、車体前部の衝撃吸収機能を良好に維持することができるため、乗員の安全性を確保することができる。
【００２１】
また、請求項１に記載の発明によれば、モータの後退を可能にしつつ該モータの直後方にバッテリを配設することができるため、バッテリの少なくとも前端部をダッシュパネルよりも前側に配置することで、前後重量配分が後側に偏りすぎることを回避できる。よって、電気自動車においてもＦＦ式のガソリン自動車と同様の前後重量配分を実現することが可能になる。
【００２２】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、モータとバッテリとが車体の車幅方向略中央に配設されるため、左右の重量バランスを均等にすることができ、車両の走行性、特に操縦安定性を高めることができる。
【００２３】
またさらに、請求項３に記載の発明によれば、後端部よりも前端部が高くなるようにバッテリが傾斜して配設されているため、バッテリ全体を高い位置に配置しなくても、前方から衝撃荷重を受けたときに後退するモータを、バッテリ前端部の下方の空間に収めることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載の発明によれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、モータは、サブフレームの変形に伴ってバッテリの下方へ移動するため、該モータの移動によりサブフレームの変形挙動が阻害されることを防止でき、該サブフレームが衝撃荷重を効率的に吸収することができる。
【００２５】
さらに、請求項４に記載の発明に請求項５に記載の発明を適用すれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、モータとサブフレームとの連結が解除されることで、モータがバッテリの下方へ簡単かつ確実に移動することができる。
【００２６】
またさらに、請求項６に記載の発明によれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、モータはドライブシャフトを中心として回動することでバッテリの下方へ後退するため、該モータの後退を、モータとドライブシャフトとの連結を維持しつつ実現することができる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明に請求項７に記載の発明を適用すれば、前方から衝撃荷重を受けたときでも、ドライブシャフトの後退が規制されて、該ドライブシャフトがその後方のバッテリに干渉することを回避できるため、上記のドライブシャフトを中心としたモータの回動を確実に行わせることができる。
【００２８】
さらに、請求項８に記載の発明によれば、バッテリがダッシュパネルの前後両側に亘って配設されるため、前輪と後輪の重量配分の自由度が確保され、例えば６：４等の最適な前後重量配分を得ることができる。また、ダッシュパネルよりも後側においてはフロアパネルのトンネル部にバッテリが収容されるため、フロアパネルの上昇が抑えられ、車室内空間を狭めることなくバッテリ容量を十分に確保することができる。
【００２９】
またさらに、請求項８に記載の発明に請求項９に記載の発明を適用すれば、トンネル部は、ダッシュパネルから後方に向かってフロントシートのシートバックの下端側方部まで延びるように配設されるため、トンネル部内におけるバッテリの収容スペースを可及的に確保しつつ、リアシートの足元空間がトンネル部により狭められることを回避でき、後席の快適性を良好に維持することができる。また、トンネル部の前端から後端に亘ってバッテリが配設されるため、バッテリの容量を十分に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る前部車体構造を備えた車両を側方から見た断面図である。
【図２】図１に示す車両の車体前部の拡大底面図である。
【図３】図１に示す車両の車体前部に搭載されたモータユニット及びその周辺部材を示す斜視図である。
【図４】図３に示すモータユニットの前部の取付け状態を示す斜視図である。
【図５】図３に示すモータユニットの側部の取付け状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示す車両の車体前部を側方から見た拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る前部車体構造を備えた車両１を側方から見た断面図であり、図２は、車両１の車体前部を拡大して示す底面図である。
【００３３】
図１及び図２に示すように、車両１は、前輪２を駆動するモータ１１と、該モータ１１に電力を供給するバッテリ１２とを備えた電気自動車である。
【００３４】
車両１の車幅方向両端部には、左右一対のサイドシル２８，３０がそれぞれ前後方向に延設されている。また、これらのサイドシル２８，３０よりも車幅方向内側には、左右一対のサイドフレーム２４，２６がそれぞれ前後方向に延設されている。各サイドフレーム２４，２６の後述のダッシュパネル１８よりも前方部分は、フロントサイドフレーム２５，２７となっている。
【００３５】
左右のサイドフレーム２４，２６上にはフロアパネル２０が支持されている。該フロアパネル２０は、車室内空間５と該車室内空間５よりも下側の空間とを仕切るようにして左右のサイドシル２８，３０間に亘って設けられている。
【００３６】
フロアパネル２０上には、フロントシート６と、該フロントシート６よりも後側に配置されたリアシート８とが設けられている。
【００３７】
また、フロアパネル２０の前端部から立ち上がるようにして、車室内空間５と該車室内空間５よりも前側の空間とを仕切るダッシュパネル１８が設けられている。さらに、フロアパネル２０の車幅方向略中央には、前後方向に延びるトンネル部２２が上方へ突設されている。該トンネル部２２は、ダッシュパネル１８から後方に向かってフロントシート６のシートバック６ａの下端側方部まで延びるように配設されている。すなわち、トンネル部２２は、フロントシート６よりも後側へ突出することなく設けられているため、リアシート８の足元空間が狭められることがなく、後席の快適性が良好に維持されるようになっている。また、トンネル部２２は、後方に向かうに連れて低くなるように天井面が傾斜して設けられている。
【００３８】
車両１におけるダッシュパネル１８の前方の空間９には、左右の前輪２に連結されたドライブシャフト１４が車幅方向に沿って配置されている。また、前記空間９において、ドライブシャフト１４の後方には、左右の前輪２に連結されたステアリングシャフト１６が車幅方向に沿って配置されている。
【００３９】
また、ダッシュパネル１８の前方の空間９には、前輪用のサスペンション（図示せず）を支持するサブフレーム３４が設けられている。
【００４０】
図２及び図３に示すように、サブフレーム３４は、平面視において枠状の所謂ペリメータフレームであり、前後方向に延びる左右一対の縦メンバ３５，３６と、左右の縦メンバ３５，３６間に亘って車幅方向に延びる前後一対の横メンバ３７，３８とを有する。各縦メンバ３５，３６は中央部で屈曲しており、前端部から中央部にかけては後方へ真っ直ぐ延設され、中央部から後端部にかけては車幅方向中央側に傾いた斜め後方へ延設されている。
【００４１】
また、サブフレーム３４は、左右の縦メンバ３５，３６の前端部からそれぞれ立ち上がる左右一対の前部立ち上がり部３９，４０と、左右の縦メンバ３５，３６の中央やや後方部からそれぞれ立ち上がる左右一対の後部立ち上がり部４１，４２とを有する。
【００４２】
サブフレーム３４は、左右の前部立ち上がり部３９，４０の上端部と、左右の後部立ち上がり部４１，４２の上端部とにおいて、例えばボルトを用いてフロントサイドフレーム２５，２７の下面に固定され、後部横メンバ３８の車幅方向両端部において、例えばボルトを用いてフロアパネル２０の下面に固定されている。
【００４３】
また、左右の後部立ち上がり部４１，４２は、ドライブシャフト１４の後方において、ドライブシャフト１４がバッテリ１２に干渉しないようにドライブシャフト１４の後退を規制可能な位置に配設されている。これにより、後部立ち上がり部４１，４２は、前方から衝撃荷重を受けたときのドライブシャフト１４の後退を規制する規制部として機能するようになっている。
【００４４】
このサブフレーム３４は、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたとき、例えば図６の二点鎖線に示すように変形する。具体的には、サブフレーム３４の前端部が真っ直ぐ後退し前後方向中央部が斜め下方へ後退するように左右の縦メンバ３５，３６が折れ曲がる。また、図６において図示を省略しているが、前方からの衝撃荷重によりサブフレーム３４が変形するとき、フロントサイドフレーム２５，２７も、サブフレーム３４との連結状態を維持しながら変形する。よって、前方からの衝撃荷重を車体前部で吸収することができ、車室への衝撃の伝達を抑制することができる。
【００４５】
なお、本実施形態において、サブフレーム３４は断面ロ字形の鋼材からなるが、サブフレーム３４の断面形状はこれに限定されず、例えば断面コ字形であってもよい。
【００４６】
図１及び図２に示すように、ダッシュパネル１８の前方の空間９には更に、左右のフロントサイドフレーム２５，２７間においてモータユニット１０が配設されている。該モータユニット１０は、前記のモータ１１と、該モータ１１の駆動力をドライブシャフト１４に伝達する減速機３１と、モータ１１をドライブシャフト１４に支持させる支持部３２とを有する。
【００４７】
モータ１１は、車体の車幅方向中央で且つドライブシャフト１４の前方に配置されており、減速機３１とドライブシャフト１４とを介して左右の前輪２に駆動連結されている。
【００４８】
減速機３１は、モータ１１の例えば左端部に連結されている。また、減速機３１は、モータ１１よりも後側においてドライブシャフト１４に連結されており、モータ１１の駆動力を減速してドライブシャフト１４に伝達する。
【００４９】
支持部３２は、モータ１１の例えば右端部から後方へ突設されている。また、支持部３２は、モータ１１よりも後側においてドライブシャフト１４に回転自在に連結されており、これにより、モータ１１は、支持部３２を介してドライブシャフト１４に確実に支持されている。
【００５０】
このモータユニット１０は、複数の連結部５０〜５２を介してサブフレーム３４に連結されているが、モータユニット１０とサブフレーム３４との具体的な連結構造については後に説明する。
【００５１】
モータ１１の後方には、前記のバッテリ１２が、その少なくとも一部がモータ１１と正面視で重複するように配設されている。
【００５２】
バッテリ１２は細長い形状を有し、車両前後方向に沿って配設されている。また、バッテリ１２は、ダッシュパネル１８の前後両側に亘って配設されている。そのため、前輪２と後輪４の重量配分の自由度が確保され、例えば６：４等の最適な前後重量配分を得ることができる。よって、車両１の良好な走行性を得ることができる。
【００５３】
さらに、バッテリ１２は、ダッシュパネル１８の前方の空間９においてステアリングシャフト１６の上方で且つドライブシャフト１４の直後方に配置されている。
【００５４】
また、バッテリ１２は、ダッシュパネル１８よりも後側においてトンネル部２２の前端から後端に亘って収容されている。そのため、ダッシュパネル１８の前後に亘ってバッテリ１２を配置しつつ、フロアパネル２０の上昇が抑えられ、車室内空間５を狭めることなくバッテリ１２の容量を拡大させることができる。
【００５５】
さらに、バッテリ１２は、後端部よりも前端部が高くなるようにバッテリが傾斜して配設されている。そのため、バッテリ１２全体を高い位置に配置しなくても、後述するように前方から衝撃荷重を受けたときに後退するモータ１１を、バッテリ１２前端部の下方の空間に収めることができる。
【００５６】
バッテリ１２は、モータ１１と同様、車体の車幅方向略中央に配設されている。そのため、車両１の左右の重量バランスを均等にすることができ、車両１の走行性、特に操縦安定性を高めることができる。
【００５７】
車体にバッテリ１２を固定する構成は特に限定されないが、例えば、図示しないバッテリ支持部をサブフレーム３４と一体的に設け、該バッテリ支持部にバッテリ１２を固定することが考えられる。
【００５８】
以下、モータユニット１０とサブフレーム３４との連結構造について具体的に説明する。
【００５９】
図３に示すように、モータユニット１０は、前方連結部５０を介してサブフレーム３４の前部横メンバ３７に連結され、左右一対の側方連結部５１，５２を介してサブフレーム３４の左右の縦メンバ３５，３６に連結されている。
【００６０】
図４に示すように、前方連結部５０は、前部横メンバ３７に取り付けられた左右一対の支持プレート７１，７２と、モータ１１の前面から前方へ突設された突出部６１とを有し、該突出部６１の先端部６２が前記支持プレート７１，７２に支持されている。突出部６１は、車体の車幅方向略中央に配設されており、これに対応する位置に、左右の支持プレート７１，７２が配設されている。すなわち、車体の車幅方向略中央を挟んだ左右両側にそれぞれ支持プレート７１，７２が配設されている。
【００６１】
各支持プレート７１，７２は、例えば溶接により前部横メンバ３７の後面に固定されたベース部７３，７４と、該ベース部７３，７４の車幅方向中央側の端部から後方に延びる支持部７５，７６とを有する。左右の支持部７５，７６は、車幅方向において突出部６１の先端部６２と略同じ幅を有する。また、各支持部７５，７６には、その後端から前方に延びるようにスリット７８が形成されている。
【００６２】
一方、突出部６１の先端部６２の車幅方向両側の側面には、車幅方向に延びるボルト６３が突設されている。突出部６１の先端部６２は、支持部７５，７６のスリット７８にボルト６３が挿通されるとともに該ボルト６３の先端に螺合されたナット６４が締め付けられることで、支持部７５，７６に固定されている。
【００６３】
すなわち、かかる構成からなる前方連結部５０を介して、サブフレーム３４の前部横メンバ３７にモータユニット１０が連結されている。
【００６４】
次に、図５を参照しながら、左右の側方連結部５１，５２のうち左側の側方連結部５１の構成について説明する。なお、右側の側方連結部５２については、左側の側方連結部５１と同様の構成を有するため、その図示および説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、側方連結部５１は、サブフレーム３４の縦メンバ３５から車幅方向中央側へ延びるように該縦メンバ３５に連結された支持アーム９１と、モータユニット１０の車幅方向外側の側面に突設された突出プレート８１とを有し、該突出プレート８１が緩衝部材８５を介して支持アーム９１に支持されている。
【００６６】
支持アーム９１は、その先端部において略水平な上面９２を有し、この上面９２には、その後端から前方に向かって中央部まで延びるように溝部９２が形成されている。
【００６７】
一方、突出プレート８１は、略水平な水平部８２と、該水平部８２の前端部から立ち上がる前側立ち上がり部８３と、水平部８２の後端部から立ち上がる後側立ち上がり部８４とを有する。突出プレート８１の水平部８２の下面には、例えばゴムからなる緩衝部材８５が取り付けられている。具体的には、水平部８２と緩衝部材８５とを貫通するように下側からボルト８６が差し込まれた状態で、該ボルト８６の先端に螺合されたナット８７が締め付けられることで、水平部８２に緩衝部材８５が固定されている。
【００６８】
突出プレート８１は、緩衝部材８５よりも下側に突出したボルト８６の頭部が支持アーム９１の溝部９４の前端部に嵌め込まれた状態で、緩衝部材８５を介して支持アーム９１の上面９２に載置されている。これにより、突出プレート８１は、後ろ方向を除く全ての方向への移動が規制された状態で支持アーム９１に支持されている。
【００６９】
すなわち、かかる構成からなる側方連結部５１，５２を介して、サブフレーム３４の左右の縦メンバ３５，３６にモータユニット１０が連結されている。
【００７０】
以上のように、モータユニット１０は、複数の連結部５０〜５２を介してサブフレーム３４に連結されているが、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときは、前方連結部５０の支持プレート７１，７２と側方連結部５１，５２の溝部９４とが解除手段として作用することで、モータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除される。
【００７１】
図６を参照しながら具体的に説明する。前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けると、先ず、上述のようにサブフレーム３４が変形し、この変形により後退するサブフレーム３４の前部横メンバ３７が、前方連結部５０を介してモータユニット１０の前端部を下側後方へ押し込む。これにより、モータユニット１０は、ドライブシャフト１４を中心とした図６の反時計回り方向の回動が開始され、このモータユニット１０の回動に伴い、前方連結部５０における前記ボルト６３が前記支持プレート７１，７２のスリット７８内で相対的に後退して最終的に該スリット７８から脱落するか、又は、前記支持プレート７１，７２のベース部７３，７４と前部横メンバ３７との溶接が破断することで、前方連結部５０を介したモータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除される（図４参照）。
【００７２】
また、サブフレーム３４が変形する際に、上述のように前方連結部５０を介したモータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除されると、上述のドライブシャフト１４を中心としたモータユニット１０の回動によりドライブシャフト１４よりも前側のモータユニット１０の各部は下側後方に移動し、これに伴って、側方連結部５１，５２の支持アーム９１の溝部９４に係合したボルト８６の頭部も、下側後方へ移動する。これにより、ボルト８６の頭部が溝部９４から脱落することで、側方連結部５１，５２を介したモータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除される。
【００７３】
このようにして、モータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除されると、ドライブシャフト１４を中心としたモータ１１の回動は、ドライブシャフト１４の下方にモータ１１が配置される状態になるまで支障なく継続され、これにより、モータ１１は簡単かつ確実にバッテリ１２の前端部の下方に移動する。
【００７４】
このとき、ドライブシャフト１４は僅かに後退するものの、このドライブシャフト１４の後退は、バッテリ１２と干渉しないようにサブフレーム３４の後部立ち上がり部４１，４２により規制されるため、上記のモータ１１の回動を確実に行わせることができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、モータ１１が、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときにバッテリ１２の下方へ移動するため、モータ１１の後退がバッテリ１２との干渉により妨げられることを回避できる。そのため、前方から衝撃荷重を受けたときの車体前部の変形がモータ１１により阻害されることを抑制し、車体前部の衝撃吸収機能を良好に維持することができるため、乗員の安全性を確保することができる。
【００７６】
しかも、このとき、モータ１１は、サブフレーム３４の変形に伴ってバッテリ１２の下方へ移動するため、該モータ１１の移動によりサブフレーム３４の変形挙動が阻害されることを防止でき、該サブフレーム３４が衝撃荷重を効率的に吸収することができる。
【００７７】
さらに、このとき、モータ１１はドライブシャフト１４を中心として回動することでバッテリ１２の下方へ後退するため、該モータ１１の後退を、モータ１１とドライブシャフト１４との連結を維持しつつ実現することができる。
【００７８】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、上述の実施形態では、ドライブシャフト１４を中心としてモータ１１を回動させることでバッテリ１２の下方にモータ１１を移動させる構成について説明したが、本発明において、バッテリ１２の下方にモータ１１を移動させるための構成はこれに限定されるものでない。例えば、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときにモータ１１とドライブシャフト１４との連結を解除することで、モータ１１を下側後方へ落下させてバッテリ１２の下方へ移動させる構成も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明によれば、前輪駆動用のモータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両において、最適な重量バランスを実現しながら、前方から衝撃荷重を受けたときの車室への影響を抑制することが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００８１】
１ 車両
２ 前輪
４ 後輪
５ 車室内空間
６ フロントシート
８ リアシート
９ ダッシュパネルの前方の空間
１０ モータユニット
１１ モータ
１２ バッテリ
１４ ドライブシャフト
１８ ダッシュパネル
２０ フロアパネル
２２ トンネル部
２５，２７ フロントサイドフレーム
３１ 減速機（シャフト連結部）
３４ サブフレーム
５０〜５２ 連結部
７１，７２ 支持プレート（解除手段）
９４ 支持アームの溝部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の前部車体構造、特に電気自動車の前部車体構造に関し、主として電気自動車の分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
車両の前輪と後輪にかかる重量配分（前後重量配分）は、車両の加速時と減速時の慣性力等に大きな影響を与え、当該車両の走行性を左右する。そのため、車両に搭載される各種機器の配置は、適切な前後重量配分となるように設計される。例えば、ＦＦ式（フロントエンジン・フロントドライブ式）のガソリン自動車では、前後重量配分が約６：４となるようにエンジンや燃料タンク等の重量物が配置されることが多い。
【０００３】
ところで、電気自動車では、エンジンや燃料タンクが搭載されない代わりに、車輪を駆動するモータと、該モータに電力を供給する大型のバッテリとが搭載される。そのため、電気自動車の重量配分は、モータ及びバッテリの配置によって大きく変わることになる。
【０００４】
電気自動車において、モータ及びバッテリは、車両後部のトランクルーム又は車両前部のダッシュパネル前方の空間に搭載されることが多いが、それ以外にも様々なモータ及びバッテリの配置が考えられる。例えば、特許文献１には、フロアパネルにおいてダッシュパネルからリアシート近傍まで延びるように形成されたセンターコンソール、所謂トンネル部にバッテリが収容され、ダッシュパネル前方の空間にモータが配置される構成が開示されている。
【０００５】
しかし、従来の電気自動車におけるモータ及びバッテリの配置は、ＦＦ式のガソリン自動車と同様の前後重量配分を実現し得るものではなかった。例えば、ダッシュパネルよりも後方にバッテリを配置した特許文献１の技術では、重量配分が後輪側に偏りすぎてしまう。
【０００６】
電気自動車においても、ＦＦ式のガソリン自動車と同様の前後重量配分を実現するためには、ダッシュパネル前方の空間にモータを配置するとともに、その後方にバッテリを配置することが考えられる。また、左右の重量バランスを均等にするために、モータ及びバッテリは、いずれも車体の車幅方向中央部に配置することが好ましい。このようにモータとバッテリを配置することで、前後方向および左右方向の重量バランスを良好にすることができ、車両の走行性、特に操縦安定性を高めることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−３９００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のようにダッシュパネル前方の空間においてモータとバッテリとを前後に並べて配置すると、前方からの衝撃荷重に対するダッシュパネル前方の空間の緩衝機能が低減することが考えられる。つまり、前方からの衝撃荷重により車体前部が変形して衝撃を吸収しようとするときに、モータの後退がバッテリとの干渉により妨げられるため、剛性の高いモータが車体前部の変形を妨げ、その結果、衝撃があまり吸収されずに車室側に伝達されるおそれがある。
【０００９】
そこで、本発明は、モータとバッテリとが搭載される車両において、最適な重量バランスを実現しながら、前方から衝撃荷重を受けたときの車室への影響を抑制することができる車両の前部車体構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記課題を解決するため、本発明に係る車両のバッテリ配設構造は、次のように構成したことを特徴とする。
【００１１】
まず、本願の請求項１に記載の発明は、
車室内空間と該車室内空間よりも下側の空間とを仕切るフロアパネルと、該フロアパネルの前部から立ち上がり車室内空間と該車室内空間よりも前側の空間とを仕切るダッシュパネルと、該ダッシュパネルの前方においてそれぞれ前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレームと、該左右のフロントサイドフレーム間の空間に配設され且つ前輪に駆動連結されたモータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両の前部車体構造であって、
前記バッテリは、少なくとも一部が前記モータに正面視で重複するように該モータの後方に配設され、
前記モータは、前方から所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記バッテリの下方へ後退するように設けられていることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記請求項１に記載の発明において、前記モータと前記バッテリとが、車体の車幅方向略中央に配設されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、請求項３に記載の発明は、前記請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記バッテリが、後端部よりも前端部が高くなるように傾斜して配設されていることを特徴とする。
【００１４】
またさらに、請求項４に記載の発明は、前記請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の発明において、前記ダッシュパネルの前方に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに変形するサブフレームが配設され、前記モータは、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記サブフレームの変形に伴って前記バッテリの下方へ移動するように、該サブフレームに支持されていることを特徴とする。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記請求項４に記載の発明において、前記モータと前記サブフレームとが連結部を介して連結され、該連結部に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記モータと前記サブフレームとの連結を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする。
【００１６】
さらに、請求項６に記載の発明は、前記請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の発明において、前記モータと前記バッテリとの間の空間に、前輪に連結されたドライブシャフトが車幅方向に延設され、前記モータは、シャフト連結部を介して前記ドライブシャフトに連結され、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記ドライブシャフトを中心として回動することで前記バッテリの下方に移動することを特徴とする。
【００１７】
またさらに、請求項７に記載の発明は、前記請求項６に記載の発明において、前記ドライブシャフトが前記バッテリに干渉しないように前記ドライブシャフトの後退を規制する規制部が、前記ドライブシャフトの後方に配設されていることを特徴とする。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、前記請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の発明において、前記フロアパネルに、前後方向に延びるトンネル部が上方へ突設され、前記バッテリは、前記ダッシュパネルの前後両側に亘って配設され、該ダッシュパネルよりも後側において前記バッテリは前記トンネル部に収容されていることを特徴とする。
【００１９】
さらに、請求項９に記載の発明は、前記請求項８に記載の発明において、前記車両は、前記フロアパネル上に配設されたフロントシートと、前記フロアパネル上において前記フロントシートよりも後側に配設されたリアシートと、を備え、前記トンネル部は、前記ダッシュパネルから後方に向かって前記フロントシートのシートバックの下端側方部まで延びるように配設され、前記バッテリは、前記トンネル部の前端から後端に亘って配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
まず、請求項１に記載の発明によれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、ダッシュパネルの前方に配設されたモータが、該モータの後方に配設されたバッテリの下方へ後退するため、モータの後退がバッテリとの干渉により妨げられることを回避できる。そのため、前方から衝撃荷重を受けたときの車体前部の変形がモータにより阻害されることを抑制し、車体前部の衝撃吸収機能を良好に維持することができるため、乗員の安全性を確保することができる。
【００２１】
また、請求項１に記載の発明によれば、モータの後退を可能にしつつ該モータの直後方にバッテリを配設することができるため、バッテリの少なくとも前端部をダッシュパネルよりも前側に配置することで、前後重量配分が後側に偏りすぎることを回避できる。よって、電気自動車においてもＦＦ式のガソリン自動車と同様の前後重量配分を実現することが可能になる。
【００２２】
さらに、請求項２に記載の発明によれば、モータとバッテリとが車体の車幅方向略中央に配設されるため、左右の重量バランスを均等にすることができ、車両の走行性、特に操縦安定性を高めることができる。
【００２３】
またさらに、請求項３に記載の発明によれば、後端部よりも前端部が高くなるようにバッテリが傾斜して配設されているため、バッテリ全体を高い位置に配置しなくても、前方から衝撃荷重を受けたときに後退するモータを、バッテリ前端部の下方の空間に収めることができる。
【００２４】
また、請求項４に記載の発明によれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、モータは、サブフレームの変形に伴ってバッテリの下方へ移動するため、該モータの移動によりサブフレームの変形挙動が阻害されることを防止でき、該サブフレームが衝撃荷重を効率的に吸収することができる。
【００２５】
さらに、請求項４に記載の発明に請求項５に記載の発明を適用すれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、モータとサブフレームとの連結が解除されることで、モータがバッテリの下方へ簡単かつ確実に移動することができる。
【００２６】
またさらに、請求項６に記載の発明によれば、前方から衝撃荷重を受けたとき、モータはドライブシャフトを中心として回動することでバッテリの下方へ後退するため、該モータの後退を、モータとドライブシャフトとの連結を維持しつつ実現することができる。
【００２７】
また、請求項６に記載の発明に請求項７に記載の発明を適用すれば、前方から衝撃荷重を受けたときでも、ドライブシャフトの後退が規制されて、該ドライブシャフトがその後方のバッテリに干渉することを回避できるため、上記のドライブシャフトを中心としたモータの回動を確実に行わせることができる。
【００２８】
さらに、請求項８に記載の発明によれば、バッテリがダッシュパネルの前後両側に亘って配設されるため、前輪と後輪の重量配分の自由度が確保され、例えば６：４等の最適な前後重量配分を得ることができる。また、ダッシュパネルよりも後側においてはフロアパネルのトンネル部にバッテリが収容されるため、フロアパネルの上昇が抑えられ、車室内空間を狭めることなくバッテリ容量を十分に確保することができる。
【００２９】
またさらに、請求項８に記載の発明に請求項９に記載の発明を適用すれば、トンネル部は、ダッシュパネルから後方に向かってフロントシートのシートバックの下端側方部まで延びるように配設されるため、トンネル部内におけるバッテリの収容スペースを可及的に確保しつつ、リアシートの足元空間がトンネル部により狭められることを回避でき、後席の快適性を良好に維持することができる。また、トンネル部の前端から後端に亘ってバッテリが配設されるため、バッテリの容量を十分に拡大することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の一実施形態に係る前部車体構造を備えた車両を側方から見た断面図である。
【図２】図１に示す車両の車体前部の拡大底面図である。
【図３】図１に示す車両の車体前部に搭載されたモータユニット及びその周辺部材を示す斜視図である。
【図４】図３に示すモータユニットの前部の取付け状態を示す斜視図である。
【図５】図３に示すモータユニットの側部の取付け状態を示す斜視図である。
【図６】図１に示す車両の車体前部を側方から見た拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００３２】
図１は、本実施形態に係る前部車体構造を備えた車両１を側方から見た断面図であり、図２は、車両１の車体前部を拡大して示す底面図である。
【００３３】
図１及び図２に示すように、車両１は、前輪２を駆動するモータ１１と、該モータ１１に電力を供給するバッテリ１２とを備えた電気自動車である。
【００３４】
車両１の車幅方向両端部には、左右一対のサイドシル２８，３０がそれぞれ前後方向に延設されている。また、これらのサイドシル２８，３０よりも車幅方向内側には、左右一対のサイドフレーム２４，２６がそれぞれ前後方向に延設されている。各サイドフレーム２４，２６の後述のダッシュパネル１８よりも前方部分は、フロントサイドフレーム２５，２７となっている。
【００３５】
左右のサイドフレーム２４，２６上にはフロアパネル２０が支持されている。該フロアパネル２０は、車室内空間５と該車室内空間５よりも下側の空間とを仕切るようにして左右のサイドシル２８，３０間に亘って設けられている。
【００３６】
フロアパネル２０上には、フロントシート６と、該フロントシート６よりも後側に配置されたリアシート８とが設けられている。
【００３７】
また、フロアパネル２０の前端部から立ち上がるようにして、車室内空間５と該車室内空間５よりも前側の空間とを仕切るダッシュパネル１８が設けられている。さらに、フロアパネル２０の車幅方向略中央には、前後方向に延びるトンネル部２２が上方へ突設されている。該トンネル部２２は、ダッシュパネル１８から後方に向かってフロントシート６のシートバック６ａの下端側方部まで延びるように配設されている。すなわち、トンネル部２２は、フロントシート６よりも後側へ突出することなく設けられているため、リアシート８の足元空間が狭められることがなく、後席の快適性が良好に維持されるようになっている。また、トンネル部２２は、後方に向かうに連れて低くなるように天井面が傾斜して設けられている。
【００３８】
車両１におけるダッシュパネル１８の前方の空間９には、左右の前輪２に連結されたドライブシャフト１４が車幅方向に沿って配置されている。また、前記空間９において、ドライブシャフト１４の後方には、左右の前輪２に連結されたステアリングシャフト１６が車幅方向に沿って配置されている。
【００３９】
また、ダッシュパネル１８の前方の空間９には、前輪用のサスペンション（図示せず）を支持するサブフレーム３４が設けられている。
【００４０】
図２及び図３に示すように、サブフレーム３４は、平面視において枠状の所謂ペリメータフレームであり、前後方向に延びる左右一対の縦メンバ３５，３６と、左右の縦メンバ３５，３６間に亘って車幅方向に延びる前後一対の横メンバ３７，３８とを有する。各縦メンバ３５，３６は中央部で屈曲しており、前端部から中央部にかけては後方へ真っ直ぐ延設され、中央部から後端部にかけては車幅方向中央側に傾いた斜め後方へ延設されている。
【００４１】
また、サブフレーム３４は、左右の縦メンバ３５，３６の前端部からそれぞれ立ち上がる左右一対の前部立ち上がり部３９，４０と、左右の縦メンバ３５，３６の中央やや後方部からそれぞれ立ち上がる左右一対の後部立ち上がり部４１，４２とを有する。
【００４２】
サブフレーム３４は、左右の前部立ち上がり部３９，４０の上端部と、左右の後部立ち上がり部４１，４２の上端部とにおいて、例えばボルトを用いてフロントサイドフレーム２５，２７の下面に固定され、後部横メンバ３８の車幅方向両端部において、例えばボルトを用いてフロアパネル２０の下面に固定されている。
【００４３】
また、左右の後部立ち上がり部４１，４２は、ドライブシャフト１４の後方において、ドライブシャフト１４がバッテリ１２に干渉しないようにドライブシャフト１４の後退を規制可能な位置に配設されている。これにより、後部立ち上がり部４１，４２は、前方から衝撃荷重を受けたときのドライブシャフト１４の後退を規制する規制部として機能するようになっている。
【００４４】
このサブフレーム３４は、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたとき、例えば図６の二点鎖線に示すように変形する。具体的には、サブフレーム３４の前端部が真っ直ぐ後退し前後方向中央部が斜め下方へ後退するように左右の縦メンバ３５，３６が折れ曲がる。また、図６において図示を省略しているが、前方からの衝撃荷重によりサブフレーム３４が変形するとき、フロントサイドフレーム２５，２７も、サブフレーム３４との連結状態を維持しながら変形する。よって、前方からの衝撃荷重を車体前部で吸収することができ、車室への衝撃の伝達を抑制することができる。
【００４５】
なお、本実施形態において、サブフレーム３４は断面ロ字形の鋼材からなるが、サブフレーム３４の断面形状はこれに限定されず、例えば断面コ字形であってもよい。
【００４６】
図１及び図２に示すように、ダッシュパネル１８の前方の空間９には更に、左右のフロントサイドフレーム２５，２７間においてモータユニット１０が配設されている。該モータユニット１０は、前記のモータ１１と、該モータ１１の駆動力をドライブシャフト１４に伝達する減速機３１と、モータ１１をドライブシャフト１４に支持させる支持部３２とを有する。
【００４７】
モータ１１は、車体の車幅方向中央で且つドライブシャフト１４の前方に配置されており、減速機３１とドライブシャフト１４とを介して左右の前輪２に駆動連結されている。
【００４８】
減速機３１は、モータ１１の例えば左端部に連結されている。また、減速機３１は、モータ１１よりも後側においてドライブシャフト１４に連結されており、モータ１１の駆動力を減速してドライブシャフト１４に伝達する。
【００４９】
支持部３２は、モータ１１の例えば右端部から後方へ突設されている。また、支持部３２は、モータ１１よりも後側においてドライブシャフト１４に回転自在に連結されており、これにより、モータ１１は、支持部３２を介してドライブシャフト１４に確実に支持されている。
【００５０】
このモータユニット１０は、複数の連結部５０〜５２を介してサブフレーム３４に連結されているが、モータユニット１０とサブフレーム３４との具体的な連結構造については後に説明する。
【００５１】
モータ１１の後方には、前記のバッテリ１２が、その少なくとも一部がモータ１１と正面視で重複するように配設されている。
【００５２】
バッテリ１２は細長い形状を有し、車両前後方向に沿って配設されている。また、バッテリ１２は、ダッシュパネル１８の前後両側に亘って配設されている。そのため、前輪２と後輪４の重量配分の自由度が確保され、例えば６：４等の最適な前後重量配分を得ることができる。よって、車両１の良好な走行性を得ることができる。
【００５３】
さらに、バッテリ１２は、ダッシュパネル１８の前方の空間９においてステアリングシャフト１６の上方で且つドライブシャフト１４の直後方に配置されている。
【００５４】
また、バッテリ１２は、ダッシュパネル１８よりも後側においてトンネル部２２の前端から後端に亘って収容されている。そのため、ダッシュパネル１８の前後に亘ってバッテリ１２を配置しつつ、フロアパネル２０の上昇が抑えられ、車室内空間５を狭めることなくバッテリ１２の容量を拡大させることができる。
【００５５】
さらに、バッテリ１２は、後端部よりも前端部が高くなるようにバッテリが傾斜して配設されている。そのため、バッテリ１２全体を高い位置に配置しなくても、後述するように前方から衝撃荷重を受けたときに後退するモータ１１を、バッテリ１２前端部の下方の空間に収めることができる。
【００５６】
バッテリ１２は、モータ１１と同様、車体の車幅方向略中央に配設されている。そのため、車両１の左右の重量バランスを均等にすることができ、車両１の走行性、特に操縦安定性を高めることができる。
【００５７】
車体にバッテリ１２を固定する構成は特に限定されないが、例えば、図示しないバッテリ支持部をサブフレーム３４と一体的に設け、該バッテリ支持部にバッテリ１２を固定することが考えられる。
【００５８】
以下、モータユニット１０とサブフレーム３４との連結構造について具体的に説明する。
【００５９】
図３に示すように、モータユニット１０は、前方連結部５０を介してサブフレーム３４の前部横メンバ３７に連結され、左右一対の側方連結部５１，５２を介してサブフレーム３４の左右の縦メンバ３５，３６に連結されている。
【００６０】
図４に示すように、前方連結部５０は、前部横メンバ３７に取り付けられた左右一対の支持プレート７１，７２と、モータ１１の前面から前方へ突設された突出部６１とを有し、該突出部６１の先端部６２が前記支持プレート７１，７２に支持されている。突出部６１は、車体の車幅方向略中央に配設されており、これに対応する位置に、左右の支持プレート７１，７２が配設されている。すなわち、車体の車幅方向略中央を挟んだ左右両側にそれぞれ支持プレート７１，７２が配設されている。
【００６１】
各支持プレート７１，７２は、例えば溶接により前部横メンバ３７の後面に固定されたベース部７３，７４と、該ベース部７３，７４の車幅方向中央側の端部から後方に延びる支持部７５，７６とを有する。左右の支持部７５，７６は、車幅方向において突出部６１の先端部６２と略同じ幅を有する。また、各支持部７５，７６には、その後端から前方に延びるようにスリット７８が形成されている。
【００６２】
一方、突出部６１の先端部６２の車幅方向両側の側面には、車幅方向に延びるボルト６３が突設されている。突出部６１の先端部６２は、支持部７５，７６のスリット７８にボルト６３が挿通されるとともに該ボルト６３の先端に螺合されたナット６４が締め付けられることで、支持部７５，７６に固定されている。
【００６３】
すなわち、かかる構成からなる前方連結部５０を介して、サブフレーム３４の前部横メンバ３７にモータユニット１０が連結されている。
【００６４】
次に、図５を参照しながら、左右の側方連結部５１，５２のうち左側の側方連結部５１の構成について説明する。なお、右側の側方連結部５２については、左側の側方連結部５１と同様の構成を有するため、その図示および説明を省略する。
【００６５】
図５に示すように、側方連結部５１は、サブフレーム３４の縦メンバ３５から車幅方向中央側へ延びるように該縦メンバ３５に連結された支持アーム９１と、モータユニット１０の車幅方向外側の側面に突設された突出プレート８１とを有し、該突出プレート８１が緩衝部材８５を介して支持アーム９１に支持されている。
【００６６】
支持アーム９１は、その先端部において略水平な上面９２を有し、この上面９２には、その後端から前方に向かって中央部まで延びるように溝部９２が形成されている。
【００６７】
一方、突出プレート８１は、略水平な水平部８２と、該水平部８２の前端部から立ち上がる前側立ち上がり部８３と、水平部８２の後端部から立ち上がる後側立ち上がり部８４とを有する。突出プレート８１の水平部８２の下面には、例えばゴムからなる緩衝部材８５が取り付けられている。具体的には、水平部８２と緩衝部材８５とを貫通するように下側からボルト８６が差し込まれた状態で、該ボルト８６の先端に螺合されたナット８７が締め付けられることで、水平部８２に緩衝部材８５が固定されている。
【００６８】
突出プレート８１は、緩衝部材８５よりも下側に突出したボルト８６の頭部が支持アーム９１の溝部９４の前端部に嵌め込まれた状態で、緩衝部材８５を介して支持アーム９１の上面９２に載置されている。これにより、突出プレート８１は、後ろ方向を除く全ての方向への移動が規制された状態で支持アーム９１に支持されている。
【００６９】
すなわち、かかる構成からなる側方連結部５１，５２を介して、サブフレーム３４の左右の縦メンバ３５，３６にモータユニット１０が連結されている。
【００７０】
以上のように、モータユニット１０は、複数の連結部５０〜５２を介してサブフレーム３４に連結されているが、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときは、前方連結部５０の支持プレート７１，７２と側方連結部５１，５２の溝部９４とが解除手段として作用することで、モータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除される。
【００７１】
図６を参照しながら具体的に説明する。前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けると、先ず、上述のようにサブフレーム３４が変形し、この変形により後退するサブフレーム３４の前部横メンバ３７が、前方連結部５０を介してモータユニット１０の前端部を下側後方へ押し込む。これにより、モータユニット１０は、ドライブシャフト１４を中心とした図６の反時計回り方向の回動が開始され、このモータユニット１０の回動に伴い、前方連結部５０における前記ボルト６３が前記支持プレート７１，７２のスリット７８内で相対的に後退して最終的に該スリット７８から脱落するか、又は、前記支持プレート７１，７２のベース部７３，７４と前部横メンバ３７との溶接が破断することで、前方連結部５０を介したモータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除される（図４参照）。
【００７２】
また、サブフレーム３４が変形する際に、上述のように前方連結部５０を介したモータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除されると、上述のドライブシャフト１４を中心としたモータユニット１０の回動によりドライブシャフト１４よりも前側のモータユニット１０の各部は下側後方に移動し、これに伴って、側方連結部５１，５２の支持アーム９１の溝部９４に係合したボルト８６の頭部も、下側後方へ移動する。これにより、ボルト８６の頭部が溝部９４から脱落することで、側方連結部５１，５２を介したモータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除される。
【００７３】
このようにして、モータユニット１０とサブフレーム３４との連結が解除されると、ドライブシャフト１４を中心としたモータ１１の回動は、ドライブシャフト１４の下方にモータ１１が配置される状態になるまで支障なく継続され、これにより、モータ１１は簡単かつ確実にバッテリ１２の前端部の下方に移動する。
【００７４】
このとき、ドライブシャフト１４は僅かに後退するものの、このドライブシャフト１４の後退は、バッテリ１２と干渉しないようにサブフレーム３４の後部立ち上がり部４１，４２により規制されるため、上記のモータ１１の回動を確実に行わせることができる。
【００７５】
以上のように、本実施形態によれば、モータ１１が、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときにバッテリ１２の下方へ移動するため、モータ１１の後退がバッテリ１２との干渉により妨げられることを回避できる。そのため、前方から衝撃荷重を受けたときの車体前部の変形がモータ１１により阻害されることを抑制し、車体前部の衝撃吸収機能を良好に維持することができるため、乗員の安全性を確保することができる。
【００７６】
しかも、このとき、モータ１１は、サブフレーム３４の変形に伴ってバッテリ１２の下方へ移動するため、該モータ１１の移動によりサブフレーム３４の変形挙動が阻害されることを防止でき、該サブフレーム３４が衝撃荷重を効率的に吸収することができる。
【００７７】
さらに、このとき、モータ１１はドライブシャフト１４を中心として回動することでバッテリ１２の下方へ後退するため、該モータ１１の後退を、モータ１１とドライブシャフト１４との連結を維持しつつ実現することができる。
【００７８】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００７９】
例えば、上述の実施形態では、ドライブシャフト１４を中心としてモータ１１を回動させることでバッテリ１２の下方にモータ１１を移動させる構成について説明したが、本発明において、バッテリ１２の下方にモータ１１を移動させるための構成はこれに限定されるものでない。例えば、前方から所定の大きさＦ以上の衝撃荷重を受けたときにモータ１１とドライブシャフト１４との連結を解除することで、モータ１１を下側後方へ落下させてバッテリ１２の下方へ移動させる構成も本発明に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
以上のように、本発明によれば、前輪駆動用のモータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両において、最適な重量バランスを実現しながら、前方から衝撃荷重を受けたときの車室への影響を抑制することが可能となるから、この種の車両の製造産業分野において好適に利用される可能性がある。
【符号の説明】
【００８１】
１ 車両
２ 前輪
４ 後輪
５ 車室内空間
６ フロントシート
８ リアシート
９ ダッシュパネルの前方の空間
１０ モータユニット
１１ モータ
１２ バッテリ
１４ ドライブシャフト
１８ ダッシュパネル
２０ フロアパネル
２２ トンネル部
２５，２７ フロントサイドフレーム
３１ 減速機（シャフト連結部）
３４ サブフレーム
５０〜５２ 連結部
７１，７２ 支持プレート（解除手段）
９４ 支持アームの溝部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車室内空間と該車室内空間よりも下側の空間とを仕切るフロアパネルと、該フロアパネルの前部から立ち上がり車室内空間と該車室内空間よりも前側の空間とを仕切るダッシュパネルと、該ダッシュパネルの前方においてそれぞれ前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレームと、該左右のフロントサイドフレーム間の空間に配設され且つ前輪に駆動連結されたモータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両の前部車体構造であって、
前記バッテリは、少なくとも一部が前記モータに正面視で重複するように該モータの後方に配設され、
前記モータは、前方から所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記バッテリの下方へ後退するように設けられていることを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項２】
前記モータと前記バッテリとは、車体の車幅方向略中央に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。
【請求項３】
前記バッテリは、後端部よりも前端部が高くなるように傾斜して配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の前部車体構造。
【請求項４】
前記ダッシュパネルの前方に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに変形するサブフレームが配設され、
前記モータは、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記サブフレームの変形に伴って前記バッテリの下方へ移動するように、該サブフレームに支持されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項５】
前記モータと前記サブフレームとは連結部を介して連結され、
該連結部に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記モータと前記サブフレームとの連結を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の車両の前部車体構造。
【請求項６】
前記モータと前記バッテリとの間の空間に、前輪に連結されたドライブシャフトが車幅方向に延設され、
前記モータは、シャフト連結部を介して前記ドライブシャフトに連結され、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記ドライブシャフトを中心として回動することで前記バッテリの下方に移動することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項７】
前記ドライブシャフトが前記バッテリに干渉しないように前記ドライブシャフトの後退を規制する規制部が、前記ドライブシャフトの後方に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の車両の前部車体構造。
【請求項８】
前記フロアパネルに、前後方向に延びるトンネル部が上方へ突設され、
前記バッテリは、前記ダッシュパネルの前後両側に亘って配設され、
該ダッシュパネルよりも後側において前記バッテリは前記トンネル部に収容されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項９】
前記車両は、前記フロアパネル上に配設されたフロントシートと、前記フロアパネル上において前記フロントシートよりも後側に配設されたリアシートと、を備え、
前記トンネル部は、前記ダッシュパネルから後方に向かって前記フロントシートのシートバックの下端側方部まで延びるように配設され、
前記バッテリは、前記トンネル部の前端から後端に亘って配設されていることを特徴とする請求項８に記載の車両の前部車体構造。
【請求項１】
車室内空間と該車室内空間よりも下側の空間とを仕切るフロアパネルと、該フロアパネルの前部から立ち上がり車室内空間と該車室内空間よりも前側の空間とを仕切るダッシュパネルと、該ダッシュパネルの前方においてそれぞれ前後方向に延設された左右一対のフロントサイドフレームと、該左右のフロントサイドフレーム間の空間に配設され且つ前輪に駆動連結されたモータと、該モータに電力を供給するバッテリとを備えた車両の前部車体構造であって、
前記バッテリは、少なくとも一部が前記モータに正面視で重複するように該モータの後方に配設され、
前記モータは、前方から所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記バッテリの下方へ後退するように設けられていることを特徴とする車両の前部車体構造。
【請求項２】
前記モータと前記バッテリとは、車体の車幅方向略中央に配設されていることを特徴とする請求項１に記載の車両の前部車体構造。
【請求項３】
前記バッテリは、後端部よりも前端部が高くなるように傾斜して配設されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の車両の前部車体構造。
【請求項４】
前記ダッシュパネルの前方に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに変形するサブフレームが配設され、
前記モータは、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記サブフレームの変形に伴って前記バッテリの下方へ移動するように、該サブフレームに支持されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項５】
前記モータと前記サブフレームとは連結部を介して連結され、
該連結部に、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記モータと前記サブフレームとの連結を解除する解除手段が設けられていることを特徴とする請求項４に記載の車両の前部車体構造。
【請求項６】
前記モータと前記バッテリとの間の空間に、前輪に連結されたドライブシャフトが車幅方向に延設され、
前記モータは、シャフト連結部を介して前記ドライブシャフトに連結され、前方から前記所定の大きさ以上の衝撃荷重を受けたときに前記ドライブシャフトを中心として回動することで前記バッテリの下方に移動することを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項７】
前記ドライブシャフトが前記バッテリに干渉しないように前記ドライブシャフトの後退を規制する規制部が、前記ドライブシャフトの後方に配設されていることを特徴とする請求項６に記載の車両の前部車体構造。
【請求項８】
前記フロアパネルに、前後方向に延びるトンネル部が上方へ突設され、
前記バッテリは、前記ダッシュパネルの前後両側に亘って配設され、
該ダッシュパネルよりも後側において前記バッテリは前記トンネル部に収容されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の車両の前部車体構造。
【請求項９】
前記車両は、前記フロアパネル上に配設されたフロントシートと、前記フロアパネル上において前記フロントシートよりも後側に配設されたリアシートと、を備え、
前記トンネル部は、前記ダッシュパネルから後方に向かって前記フロントシートのシートバックの下端側方部まで延びるように配設され、
前記バッテリは、前記トンネル部の前端から後端に亘って配設されていることを特徴とする請求項８に記載の車両の前部車体構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−１５２８４１（Ｐ２０１１−１５２８４１Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４９８４（Ｐ２０１０−１４９８４）
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２７日（２０１０．１．２７）
【出願人】（０００００３１３７）マツダ株式会社 (6,115)
【Ｆターム（参考）】
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