電動車両の床下構造
【課題】走行中、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる電動車両の床下構造を提供すること。
【解決手段】車両の床下に装備したバッテリユニット１６をバッテリアンダーカバー４，５，６により覆った。この電気自動車EVの床下構造において、バッテリアンダーカバー４，５，６は、第１バッテリアンダーカバー５からの前方延長領域を覆うと共に、排水手段Ｄ１，Ｄ１，Ｄ２を設けたモータルーム後部アンダーカバー４を有する。排水手段Ｄ１，Ｄ１，Ｄ２は、水抜き口４２，４３，４４を開口した前側傾斜壁２１と、走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２を有し、モータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状を、前側傾斜壁２１による第１内角θ１が後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。
【解決手段】車両の床下に装備したバッテリユニット１６をバッテリアンダーカバー４，５，６により覆った。この電気自動車EVの床下構造において、バッテリアンダーカバー４，５，６は、第１バッテリアンダーカバー５からの前方延長領域を覆うと共に、排水手段Ｄ１，Ｄ１，Ｄ２を設けたモータルーム後部アンダーカバー４を有する。排水手段Ｄ１，Ｄ１，Ｄ２は、水抜き口４２，４３，４４を開口した前側傾斜壁２１と、走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２を有し、モータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状を、前側傾斜壁２１による第１内角θ１が後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の床下に装備したバッテリユニットをバッテリアンダーカバーで覆い、このバッテリアンダーカバーに排水手段を設けた電動車両の床下構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の床下を覆うアンダーカバーに排水手段を設けた床下構造としては、下面が凹となる窪みを設けると共に、該窪みの外周部の車体前側に位置する部分にその一部がかかる水抜き孔を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の床下構造では、水抜き孔を、車両前後方向に細長い長円状の孔とし、長円状の孔の一部がかかる窪みを設けることにより、走行中にアンダーカバーの下面に沿って流れる空気がアンダーカバーの上方へ流れ込み難くする。つまり、外部から水が浸入し難い水抜き孔を備えたアンダーカバーを提供することを目指している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の床下構造にあっては、水抜き孔を、車両前後方向に細長い長円状の孔としている（特許文献１の図４）。このため、空気抵抗の上昇を抑えることはできても、大量の水や泥水等がアンダーカバーに浸入した場合、水抜き孔の開口面積が狭くて排水能力が低いことで、外部から浸入した水や泥水等をアンダーカバー内に溜めてしまう、という問題があった。
【０００６】
この従来の床下構造を、電気自動車の床下に装備したバッテリユニットを全体的に覆うバッテリアンダーカバーに適用したとする。この場合、走行中、路面からバッテリに向かう水をバッテリアンダーカバーにより受けることはできる。しかし、モータルーム等からバッテリアンダーカバーに向かって水が浸入すると、排水能力を超える分の水が、トレー形状のバッテリアンダーカバーに溜まってしまう。そして、このバッテリアンダーカバーに溜まった水が移動することによりバッテリユニットを濡らしてしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる電動車両の床下構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電動車両の床下構造では、車両の床下に装備したバッテリユニットをバッテリアンダーカバーにより覆った。
この床下構造において、前記バッテリアンダーカバーは、前記バッテリユニットの平面投影領域を覆うバッテリカバー部と、前記バッテリカバー部から車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部と、を有する。
前記フロントカバー部に、外部からカバー内に浸入してきた水を、路面に向かって排水する排水手段を設けた。
前記排水手段は、車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口を開口した前側傾斜壁と、前記前側傾斜壁から下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面を有する後側傾斜壁と、を有する。
前記フロントカバー部からの車両前後方向の窪み形状を、前記前側傾斜壁による第１内角が前記後側傾斜壁による第２内角より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、フロントカバー部に水等が浸入したとき、フロントカバー部への水溜まりを抑え、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止するには、フロントカバー部に設けた排水手段により速やかに排水する必要がある。一方、排水手段を設けたにもかかわらず空気抵抗の上昇を抑えるには、フロントカバー部に沿ってスムーズに走行風を流す必要がある。
これに対し、排水手段は、第１内角（＞第２内角）による前側傾斜壁に水抜き口を開口した。この前側傾斜壁は、窪みに流入した走行風が、水抜き口から徐々に遠ざかる流線を描くというように、水抜き口の開口面積を拡大しても、走行風の取り込みや路面からバッテリユニットに向かう水の取り込みが抑えられる傾斜角（第１内角）を持つ。このため、カバー内の水等を水抜き口から路面に向かって速やかに排水する排水作用を示す。
一方、排水手段は、第２内角（＜第１内角）による後側傾斜壁に走行風整流面を有する。この後側傾斜壁は、走行風の流れの偏向を緩やかにする傾斜角（第２内角）を持つ。このため、走行風整流面によって受けた走行風を滑らかな流線を描くように整え、走行風を窪みからカバー面へとスムーズに流出させる整流作用を示す。
このように、走行中、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の床下構造を適用した電気自動車（電動車両の一例）の床下全体を示す車両の斜め下側から視た斜視図である。
【図２】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーを示す車両の斜め上前方側から視た斜視図である。
【図３】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーを示す車両の斜め上後方側から視た斜視図である。
【図４】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーが設けられた領域の車体構造を示す縦断側面図である。
【図５】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段を示す床下から視た図である。
【図６】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段を示す図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段を示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】一般的な乗用車（エンジン車）における空気抵抗の抵抗発生源分類を示す円グラフ図である。
【図９】実施例１の電気自動車における床下・タイヤ全体の周りを流れる走行風の流れを示す走行風流れ図である。
【図１０】実施例１の床下構造を適用した電気自動車において水抜き口４４が開口された排水手段の周りを流れる走行風の流れ・モータルームからの排水の流れ・路面からのバッテリに向かう水の流れを示す作用説明図である。
【図１１】実施例１の床下構造を適用した電気自動車において水抜き口４３と水抜き口４４が開口された排水手段の周りを流れる走行風の流れ・フロントサスペンションメンバーからの排水の流れ・モータルームからの排水の流れ・路面からのバッテリに向かう水の流れを示す作用説明図である。
【図１２】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段への走行風の流れを示す作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の電動車両の床下構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の床下構造を適用した電気自動車（電動車両の一例）の床下全体を示す斜視図である。以下、図１に基づき全体床下構造を説明する。
【００１３】
実施例１の電気自動車EVの全体床下構造は、図１に示すように、左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒと、左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒと、フロントアンダーカバー３と、モータルーム後部アンダーカバー４（フロントカバー部）と、第１バッテリアンダーカバー５（バッテリカバー部）と、第２バッテリアンダーカバー６（バッテリカバー部）と、リアアンダーカバー７と、左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒ（整流構造）と、左右一対のリアディフレクタ９Ｌ，９Ｒと、を備えている。
【００１４】
前記左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒは、操舵輪であると共に駆動輪であり、図外のフロントサスペンションリンクを介して車体に弾性支持される。
【００１５】
前記左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒは、トレーリング式サスペンション等による図外のリアサスペンションを介して車体に弾性支持される。
【００１６】
前記フロントアンダーカバー３は、フロントバンパーフェイシャー１１のフランジ部１１ａからフロントサスペンションメンバー１４（フロントサスペンション部材：図４参照）までの前部床下領域を覆う部材である。このフロントアンダーカバー３のカバー面は、車両後方に向かって下方向に傾斜する傾斜部３ａと、該傾斜部３ａに連続する水平部３ｂと、により滑らかな折れ面に形成される。傾斜部３ａには、車幅方向を長径とする曲面突出部３１（整流構造）が形成され、水平部３ｂには、車両前後方向に延びる４本の突条３２と、２つの水抜き口３３，３４と、が形成される。また、フロントアンダーカバー３は、車両後方に向かって幅寸法を徐々に縮小させた傾斜側面部３５，３５を有する。
【００１７】
前記モータルーム後部アンダーカバー４は、フロントサスペンションメンバー１４（図４参照）からモータルーム１５（図４参照）の後部までの中央前部床下領域を覆う部材である。このモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａは、フロントアンダーカバー３の水平部３ｂと同じ位置の水平面に形成される。モータルーム後部アンダーカバー４には、車両前後方向に延びる４本の突条４１と、車両前方側に開口面積が小さい２つの水抜き口４２，４３と、車両後方側に開口面積が大きい１つの水抜き口４４と、が形成される。
【００１８】
前記第１バッテリアンダーカバー５と前記第２バッテリアンダーカバー６は、モータルーム１５（図４参照）の後部からバッテリユニット１６（図４参照）の後端部までの中央後部床下領域を互いに連結接続することで覆う部材である。この両バッテリアンダーカバー５，６のカバー面は、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面と同じ位置の水平面に形成される。両バッテリアンダーカバー５，６には、車両前後方向に延びる４本の突条５１，６１が形成される。そして、両バッテリアンダーカバー５，６は、バッテリユニット１６（図４参照）の平面投影領域を覆うと共に、車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部４を接続する。つまり、モータルーム後部アンダーカバー４と両バッテリアンダーカバー５，６とは互いに連結接続し、３分割したアンダーカバー４，５，６を合わせて実施例１のバッテリアンダーカバーを構成している。
【００１９】
前記リアアンダーカバー７は、図外のリアサスペンション部材からリアバンパーフェイシャー１３のフランジ部１３ａまでの後部床下領域を覆う部材である。このリアアンダーカバー７のカバー面７ａは、第２バッテリアンダーカバー６と同じ水平面の位置から車両後方に向かって上方向に緩やかに傾斜する湾曲傾斜面に形成したディフューザー構造とされている。リアアンダーカバー７には、車両前後方向に延び、車両後方に向かって徐々に高さが増す４本の整流突条７１と、各整流突条７１の間であってディフューザー構造の入口位置に配置された３つの水抜き口７２，７３，７４と、が形成される。
【００２０】
前記左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒは、左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの前方位置から下方に突出して設けられ、走行中、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周りを流れる走行風の流れを整える。
【００２１】
前記左右一対のリアディフレクタ９Ｌ，９Ｒは、左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒの前方位置から下方に突出して設けられ、走行中、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周りを流れる走行風の流れを整える。
【００２２】
図２および図３は、実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバー４を示す斜視図である。以下、図２および図３に基づきモータルーム後部アンダーカバー４の構成を説明する。
【００２３】
前記モータルーム後部アンダーカバー４は、図２および図３に示すように、中央前部床下領域を覆うと共に水や泥水等が溜まるようなトレー形状であり、合成樹脂を素材とするプレス成形により一体に製造される。このモータルーム後部アンダーカバー４には、車両前後方向に延びる４本の突条４１が形成される。そして、中央部の２本の突条４１，４１の間のうち、車両前方側左右位置に開口面積が小さい２つの水抜き口４２，４３を開口した第１排水手段Ｄ１，Ｄ１（排水手段）が設けられる。また、中央部の２本の突条４１，４１の間のうち、車両後方側中央位置に開口面積が大きい１つの水抜き口４４を開口した第２排水手段Ｄ２（排水手段）が設けられる。このモータルーム後部アンダーカバー４は、後端部に第１バッテリアンダーカバー５と連結接続するカバー連結溝４ｂが車幅方向に形成されている。また、外周位置等にボルト穴４ｃを開口している。そして、モータルーム後部アンダーカバー４は、複数のボルト穴４ｃに図外のボルトを差し込んで締め付けることにより、中央前部床下に取り付けられる。
【００２４】
図４〜図７は、実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバー４に設けられた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２を示す図である。なお、フロントアンダーカバー３に形成された水抜き口３３，３４と、モータルーム後部アンダーカバー４に形成された水抜き口４２，４３，４４と、リアアンダーカバー７に形成された水抜き口７２，７３，７４は、何れも同じ構成の排水手段に開口されている。以下、図４〜図７に基づき、水抜き口４２，４３が開口された第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、水抜き口４４が開口された第２排水手段Ｄ２の構成を説明する。
【００２５】
前記モータルーム後部アンダーカバー４が設けられた領域の車体構造は、図４に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４と、フロントサスペンションメンバー１４と、バッテリユニット１６と、ダッシュパネル１７と、フロアパネル１８と、を備えている。
【００２６】
前記モータルーム後部アンダーカバー４は、フロントサスペンションメンバー１４とバッテリユニット１６の間に配置され、水抜き口４２，４３が開口された第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、水抜き口４４が開口された第２排水手段Ｄ２を有する。
【００２７】
前記フロントサスペンションメンバー１４は、閉断面梁構造により方形状に構成され、左右一対のサスペンションリンクを弾性支持する。
【００２８】
前記バッテリユニット１６は、高剛性構造でシール性を持たせたバッテリケースの内部に、バッテリセル積層体や配線や回路基板、等を装填することで構成される。
【００２９】
前記ダッシュパネル１７は、フロントサスペンションメンバー１４の車両上方位置に車幅方向に配置され、このダッシュパネル１７には、車室内の床面を構成するフロアパネル１８が車両後方に延びて一体に接続される。そして、図外の走行用モータを設置したモータルーム１５に連通するモータルーム後部空間が、ダッシュパネル１７およびフロアパネル１８と、フロントサスペンションメンバー１４と、の間に形成される。
【００３０】
ここで、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、同じ構成であるため、以下、第２排水手段Ｄ２を代表例とし、その詳細な構成を図５〜図７に基づき説明する。
【００３１】
前記第２排水手段Ｄ２は、図５〜図７に示すように、前側傾斜壁２１と、後側傾斜壁２２と、左側壁２３と、右側壁２４と、水抜き口４４と、走行風整流面２５と、を備えている。すなわち、モータルーム後部アンダーカバー４のうち、バッテリユニット１６の直前位置に、前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２と左側壁２３と右側壁２４により囲まれる窪み空間を形成している。そして、前側傾斜壁２１に水抜き口４４を有し、後側傾斜壁２２に走行風整流面２５を有する構成としている。
【００３２】
前記前側傾斜壁２１は、図６に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる前側壁端部２６から車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口４４を開口している。この水抜き口４４は、前側傾斜壁２１のほぼ外周形状に沿う長方形状に開口すると共に、その開口前端縁４４ａを、前側傾斜壁２１が上向き傾斜を開始する前側壁端部２６の領域に設定している。
【００３３】
前記後側傾斜壁２２は、図６に示すように、前側傾斜壁２１に接続する折曲壁部２７からモータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる後側壁端部２８に向かって下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面２５を有する。この走行風整流面２５として、後側傾斜壁２２の壁面をそのまま用いている。そして、走行風整流面２５は、折曲壁部２７から後側壁端部２８に向かう平坦面２５ａと、後側壁端部２８の領域にてモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対し滑らかに接続する円弧面２５ｂと、を有する。
【００３４】
前記左側壁２３は、図７に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４から折れ曲げた前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２を窪ませることにより、車幅方向に対向して形成される一対の三角形状空間のうち、左側空間を塞ぐように設けられる。
【００３５】
前記右側壁２４は、図７に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４から折れ曲げた前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２を窪ませることにより、車幅方向に対向して形成される一対の三角形状空間のうち、右側空間を塞ぐように設定される。
【００３６】
ここで、前記左側壁２３と前記右側壁２４は、図５に示すように、車幅方向に対向する２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを、車両前方から車両後方に向かうにしたがって徐々に狭くしている。
【００３７】
前記前側傾斜壁２１と前記後側傾斜壁２２によるモータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状について説明する。
モータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状は、前側傾斜壁２１の壁面２１ａと後側傾斜壁２２の壁面（走行風整流面２５）とモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａにより形成される。そして、図６に示すように、前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２の２つの壁面長さＬ１，Ｌ２を異ならせた三角窪み形状にしている。つまり、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対して前側傾斜壁２１の壁面２１ａがなす第１内角θ１は、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対して後側傾斜壁２２の走行風整流面２５がなす第２内角θ２より大きくしている。これにより、前側傾斜壁２１の壁面長さをＬ１とし、後側傾斜壁２２の壁面長さをＬ２とし、前側壁端部２６と後側壁端部２８を結ぶ窪み長さをＬ３としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３という長さ関係に設定している。つまり、水抜き口４４を開口する前側傾斜壁２１の壁面長さＬ１を短く、走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２の壁面長さＬ２を長くしている。
【００３８】
ここで、第１内角θ１は、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａから入る走行風の流入角度より大きな角度に設定している。この走行風の流入角度は、走行風の流速により異なるが、例えば、流入角度の設計値を30°とした場合、第１内角θ１は、30°より大きな角度（例えば、45°〜90°）に定められる。
【００３９】
また、第２内角θ２は、走行風整流面２５からモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定している。この走行風の流線の偏向を抑える角度とは、剥離の発生を抑えた走行風の流れを確保する角度のことをいい、小さい角度であるほど良い。しかし、第２内角θ２は、小さい角度にするほど窪みの車両前後方向長さを長くする必要があるため、レイアウト設計を考慮し、例えば、5°〜15°の角度に定められる。
【００４０】
次に、作用を説明する。
まず、「車両の空気抵抗について」の説明を行う。続いて、実施例１の電気自動車EVの床下構造における作用を、「床下・タイヤ全体による空力性能向上作用」、「排水手段による排水作用と走行風整流作用」、「排水手段による排水能力確保作用」、「排水手段による走行抵抗上昇抑制作用」に分けて説明する。
【００４１】
［車両の空気抵抗について］
車両の空気抵抗Ｄ（Ｎ）は、
Ｄ＝CD×1/2×ρ×ｕ2×Ａ …(1)
ここで、CD：空気抵抗係数（無次元）
ρ：空気の密度（kg/m3）
ｕ：空気と車両との相対速度（m/sec）
Ａ：前面投影面積（m2）
の式で定義される。
上記(1)式から明らかなように、空気抵抗Ｄは、空気抵抗係数CD（Constant Dragの略）に比例し、空気と車両との相対速度ｕ（＝走行風速度、例えば、無風の場合には車両走行速度）の２乗に比例した値となる。
【００４２】
この空気抵抗Ｄを低減するには、
(a) 空気抵抗係数CDが目標からどれだけ乖離するか？
(b) 目標からの乖離の原因はどこにあるか？
(c) その原因を解消すればどれだけ目標に漸近するか？
を把握するのが一連のプロセスである。このうち、(a),(c)は正確な計算流体学で算出された空気抵抗係数CDから知ることができるが、(b)を正確に特定するには、計算流体学から算出される速度や圧力だけでは困難である。
【００４３】
この空気抵抗Ｄについて、図８に一般的な乗用車（エンジン車）における空気抵抗の抵抗発生源分類を示す。一番大きな抵抗発生源は、図７から明らかなように、車両外形である。しかし、二番目に大きな抵抗発生源は、床下・タイヤであり、エンジンルーム通気による空気抵抗を上回っている。すなわち、空気抵抗Ｄは、車両の外形スタイリングにのみに依存すると断言することはできず、床下・タイヤやエンジンルーム通気（電気自動車の場合はモータルーム通気）という抵抗発生源に対する配慮が必要であることが分かる。
【００４４】
これに対し、空気抵抗Ｄを低減する空力性能改善は、主に車両の外形スタイリングに注目してなされてきた。しかし、例えば、後席の居住性を確保する必要がある車両の場合、車両の外形スタイリングによる空力性能改善を行っても、後席の居住スペース確保という設計上の制約により自ずと限界がある。つまり、航続距離の延長を目指して所望の空力性能を高いレベルにした場合、車両の外形スタイリングだけの改善では、所望の空力性能に到達する改善を望むことができない。
【００４５】
特に、床下の限られたスペースにバッテリを搭載した電気自動車の場合、フル充電により決まったバッテリ容量でどれだけ航続距離を延ばすかということが生命線ともいえる。この電気自動車において、車両の外形スタイリングによる空力性能改善が限界域にあるとき、床下・タイヤ全体による空気抵抗をできる限り低減することは、電気自動車全体としての空気抵抗低減がそのまま航続距離を延ばすことに繋がることで、きわめて重要な技術課題である。
【００４６】
この床下・タイヤ全体の空気抵抗低減の実効を図ると共に、床下にバッテリユニットが装備される電気自動車の場合にはバッテリ保護を図るため、床下に空気抵抗係数CDを下げるアンダーカバーを設けることが有効である。そして、アンダーカバーには、排水性を持たせるべく排水手段が設けられるが、この排水手段による排水能力を確保することでバッテリユニットの水濡れを防止しながら、排水手段を設けたことによる空気抵抗の上昇を抑制することが必要である。
【００４７】
［床下・タイヤ全体による空力性能向上作用］
上記のように、電気自動車において、床下・タイヤ全体による空気抵抗をできる限り低減することは、航続距離を延ばす上で重要である。以下、これを反映する実施例１の電気自動車EVにおける床下・タイヤ全体による空力性能向上作用を説明する。
【００４８】
電気自動車EVは、図９に示すように、アンダーカバー３，４，５，６，７により、タイヤ等を除く床下のほぼ全領域を覆っている。これにより、車両前端から車両後端まで凹凸の無い連続する平滑面が確保され、車両前方から流入した走行風により、車両センターラインＣＬを中心とする床下中央部を通過する主流線束FMAINを形成される。このため、車両前方から流入した走行風が、アンダーカバー３，４，５，６，７を通過し、車両後方へとスムーズに抜ける。特に、後部床下を覆うリアアンダーカバー７は、ディフューザー構造とされているため、走行風の車両後方への抜け促進作用も加わる。このように、車両前端から車両後端までの床下中央部床下領域を整然とスムーズに走行風が流れることで、床下中央部床下領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００４９】
電気自動車EVは、図９に示すように、左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの前方位置に左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒを設けている。これにより、走行中、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周りを流れる走行風の流れが、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周囲への走行風の流れ込みを抑えるように整えられる。この結果、空気抵抗を高める主な原因場所となっているフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周囲領域への走行風の流れ込み抑制により、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周囲領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００５０】
電気自動車EVは、図９に示すように、左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒの前方位置に左右一対のリアディフレクタ９Ｌ，９Ｒを設けている。これにより、走行中、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周りを迂回するように走行風の流れが整えられる。この結果、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周りを迂回する走行風により、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周囲領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００５１】
電気自動車EVは、図９に示すように、フロントアンダーカバー３に走行風の流速をコントロールする曲面突出部３１を設けている。これにより、走行中、車両前方から流入した走行風の広がりを抑え、車両センターラインＣＬを中心とする前部床下中央部を通過する主流線束FMAINを形成する。この結果、車両前端から流入した走行風が前部床下にて中央部床下領域に集められ、前部床下の中央部床下領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００５２】
以上説明したように、実施例１の電気自動車EVは、これらの床下・タイヤ全体の空力性能向上を目指した床下構造を採用した。このため、電気自動車EVの床下・タイヤ全体の空気抵抗Ｄが低減されることになり、電気自動車EVの航続距離を延ばす全体の空力性能向上を達成することができる。
【００５３】
［排水手段による排水作用と走行風整流作用］
上記のように、電気自動車EVにおいて、床下・タイヤ全体の空気抵抗低減の実効を図るためには、アンダーカバーに設けられる排水手段による排水能力を確保しながら空気抵抗の上昇を抑制することが必要である。以下、これを反映する実施例１のモータルーム後部アンダーカバー４に設けた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による排水作用と走行風整流作用を説明する。
【００５４】
実施例１では、上記のように、タイヤ等を除く床下のほぼ全領域を、アンダーカバー３，４，５，６，７により覆う構成を採用した。これは、アンダーカバーは、車両の床下における空気抵抗係数CDを下げ、車両全体としての空力性能を向上させる効果があることによる。しかし、アンダーカバーの形状は、外部から浸入した水や泥水等を溜めるトレー形状であるため、排水手段が必要となり、一般的に、カバー面に露出する水抜き穴で行う。この水抜き穴の開口面積を小さくすると、空気抵抗の上昇は抑えられるが、単位時間当たりの排水流量が制限されることで排水能力が低くなる。一方、水抜き穴の開口面積を大きくすると、排水能力が高くなるが、水抜き穴に走行風が取り込まれることで空気抵抗が上昇してしまう。このように、排水能力の確保と空気抵抗の上昇抑制とは、両立し難いトレードオフの関係にある。
【００５５】
これに対し、実施例１では、排水機能と整流機能という２つの機能を両立させることを考慮し、窪みを構成する壁を、折り曲げによる前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２の２つに分け、前側傾斜壁２１に水抜き口７３を有し、後側傾斜壁２２に走行風整流面２５を有する第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２を採用した。
【００５６】
このため、走行中、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに沿って流れる走行風は、モータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる前側壁端部２６から窪みに流入する。そして、走行風が窪みに流入すると、図１０に示すように、後側傾斜壁２２の走行風整流面２５にて受け、受けた走行風の流れを緩やかな角度変化により偏向させ、走行風整流面２５に沿った滑らかな流線Ｆを描くように整えられる。そして、モータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる後側壁端部２８を剥離することなくスムーズに通過し、再び、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへと流出させる。
【００５７】
このとき、窪みの形状を、カバー面４ａに対して前側傾斜壁２１の壁面２１ａがなす第１内角θ１が、カバー面４ａに対して後側傾斜壁２２の壁面２２ａがなす第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。したがって、前側壁端部２６から窪みに流入した走行風は、図１０に示すように、水抜き口４４から徐々に遠ざかる流線Ｆを描きながら走行風整流面２５に達することになる。
【００５８】
このように、水抜き口４４は、その開口面積を拡大したとしても、走行風の取り込みが抑えられると共に、図１０の矢印Ｈに示すように、路面からバッテリユニット１６へ向かう水の取り込みが抑えられる前側傾斜壁２１に開口した。このため、図１０の矢印Ｅに示すように、モータルーム後部アンダーカバー４内にカバー外部から浸入した水や泥水等が多量であっても、これを速やかに排水するという排水作用を示す。すなわち、モータルーム後部アンダーカバー４からの排水能力が確保される。
【００５９】
一方、走行風整流面２５は、窪みに流入した走行風の流れをそのまま受ける後側傾斜壁２２に有する。このため、図１０の流線Ｆに示すように、窪みを流れる走行風の流速が速くても、剥離や乱流を生じることのない流線を描くように整える整流作用を示す。すなわち、モータルーム後部アンダーカバー４に沿ってスムーズに走行風が流れ、空気抵抗の上昇が抑えられる。
【００６０】
以上説明したように、実施例１の第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、水抜き口４２，４３，４４を開口した前側傾斜壁２１と、走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２と、を備えて構成した。そして、車両前後方向の窪みの形状を、前側傾斜壁２１による第１内角θ１が後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた形状とした。このため、走行中、モータルーム後部アンダーカバー４からの排水能力を確保しながら、空気抵抗の上昇を抑制する結果、車両全体としての空力性能の向上を達成することができる。
【００６１】
［排水手段による排水能力確保作用］
排水手段は、アンダーカバーにより覆ったバッテリユニットを水影響から保護するため、雨天路走行等で要求される排水能力を確保することが必要である。以下、これを反映する実施例１のモータルーム後部アンダーカバー４に設けた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による排水能力確保作用を説明する。
【００６２】
上記のように、一般に、水抜き穴の開口面積を小さくすると、空気抵抗の上昇は抑えられるが、小さい開口面積により単位時間当たりの排水流量が制限されることで排水能力が低くなる。このように、排水能力の確保と空気抵抗の上昇抑制とは、両立し難い関係にある。加えて、モータルーム後部アンダーカバー４は、バッテリユニット１６を水濡れから保護するため、モータルーム１５から浸入する水と、フロントサスペンションメンバー１４を乗り越えて浸入する水と、を速やかに排水する排水能力が要求される。
【００６３】
これに対し、実施例１では、下記の(A),(B),(C),(D)の構成を採用した。
(A) 前側傾斜壁２１による第１内角θ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の前側壁端部２６から入る走行風の流入角度より大きな角度に設定した。
(B) 水抜き口４４は、前側傾斜壁２１の外周形状に沿って長方形状に開口すると共に、その開口前端縁４４ａを、前側傾斜壁２１が上向き傾斜を開始する前側壁端部２６の領域に設定した。
(C) 排水手段は、フロントサスペンションメンバー１４の直後位置に配置した第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、バッテリユニット１６の直前位置に配置した第２排水手段Ｄ２と、を有する。そして、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１の水抜き開口面積よりも、第２排水手段Ｄ２の水抜き開口面積を広く設定した。
(D) 排水手段は、モータルーム後部アンダーカバー４のうち、車両センターラインＣＬを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束FMAINの領域に配置した。
【００６４】
上記(A)の構成による作用を説明する。水抜き口４４は、第１内角θ１により傾斜する前側傾斜壁２１に開口される。そして、第１内角θ１は、窪みに入る走行風の流入角度より大きな角度に設定される。このため、前側壁端部２６から窪みに流入した走行風は、図１０に示すように、水抜き口４４から徐々に遠ざかる流線Ｆを描きながら走行風整流面２５に達するという作用を示す。言い換えると、水抜き口４４が走行風の流れから切り離され、水抜き口４４の開口面積の拡大が許容される。
【００６５】
上記(B)の構成による作用を説明する。前側傾斜壁２１の外周形状に沿って長方形状に水抜き口４４を開口する構成により、前側傾斜壁２１の一部のみを開口する場合に比べ、広い水抜き開口面積を確保することができる。また、水抜き口４４の開口前端縁４４ａを前側壁端部２６の領域に設定する構成により、排水流量車両前方から水抜き口４４を経過して流れ出ようとする水等を円滑に外部に排出する作用を示す。
【００６６】
上記(C)の構成による作用を説明する。モータルーム後部アンダーカバー４に外部から浸入する水には、図１１に示すように、フロントサスペンションメンバー１４を乗り越えて浸入する流量が少ない水Ｅ１と、モータルーム１５から浸入する流量が多い水Ｅ２と、がある。この浸入水を、１つの排出手段により排水させようとすると、水抜き口の開口面積が広い排水手段を、モータルーム後部アンダーカバー４の車両前後方向の中央部に設けることになる。しかし、この場合、モータルーム後部アンダーカバー４からの窪み深さが深くなることで、走行抵抗の面で不利である。また、バッテリユニット１６の直前位置に浸入した水の排水ができず、バッテリユニット１６を水濡れから守る水保護性能の面で不利になる。
これに対し、フロントサスペンションメンバー１４を乗り越えて浸入する流量が少ない水Ｅ１の排水を、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１にて分担し、モータルーム１５から浸入する流量が多い水Ｅ２の排水を、第２排水手段Ｄ２にて分担するようにした。このため、１つの排出手段により排水させようとする場合に比べ、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による排水する場合は、モータルーム後部アンダーカバー４からの窪み深さが浅くなることで、走行抵抗の面で有利である。また、フロントサスペンションメンバー１４の直後位置にて浸入した水Ｅ１を第１排水手段Ｄ１，Ｄ１により排水し、バッテリユニット１６の直前位置にて浸入した水Ｅ２を第２排水手段Ｄ２で排水する。このとき、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１の水抜き口４２，４３の合計水抜き開口面積よりも、第２排水手段Ｄ２の水抜き口４４の水抜き開口面積を広く設定している。したがって、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、浸入する水Ｅ１，Ｅ２の異なる流量に対応した排水能力によって排水するという二重排水作用を示す。
【００６７】
上記(D)の構成による作用を説明する。実施例１の床下構造は、車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、モータルーム後部アンダーカバー４に導く整流構造として、左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒと、曲面突出部３１と、を備えている。このため、走行風の流速は、車両センターラインＣＬを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束FMAINの領域が最も速くなる。
したがって、図１２の流線に示すように、走行風の高流速であるのに伴い水抜き口４２，４３，４４の出口領域Ｇの圧力が低下し、水抜き口４２，４３，４４の内側と外側とに圧力差が発生する。この圧力差が、図１２の矢印Ｅに示すように、水抜き口４４から水等を外部に向かって吸い出す作用を示す。
【００６８】
以上説明したように、実施例１の第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、走行風の流れから切り離すように水抜き口４２，４３，４４を設定し、かつ、水抜き口４２，４３，４４からの排水能力の確保を狙って上記(A),(B),(C),(D)の構成を採用した。このため、走行中、走行風の整流作用に影響を与えることなく、要求に対応する排水能力を確保することができる。
【００６９】
［排水手段による走行抵抗上昇抑制作用］
排水手段による走行抵抗の上昇は、床下・タイヤ全体による空気抵抗Ｄの上昇に繋がるため、排水手段による走行抵抗の上昇を抑制することが必要である。以下、これを反映する実施例１のモータルーム後部アンダーカバー４に設けた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による走行抵抗上昇抑制作用を説明する。
【００７０】
上記のように、一般に、水抜き穴の開口面積を大きくすると、排水能力が高くなるが、水抜き穴に走行風が取り込まれることで、水抜き穴の周囲で走行風の流れが乱れ、渦構造が発生することで空気抵抗が上昇してしまう。このように、排水能力の確保と空気抵抗の上昇抑制とは、両立し難い関係にある。
【００７１】
これに対し、実施例１では、下記の(A),(E),(F)の構成を採用した。
(A) 前側傾斜壁２１による第１内角θ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の前側壁端部２６から入る走行風の流入角度より大きな角度に設定した。
(E) 後側傾斜壁２２による第２内角θ２を、走行風整流面２５からモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定した。
(F) 走行風整流面２５を、平坦面２５ａと円弧面２５ｂを有する後側傾斜壁２２の壁面とした。
【００７２】
上記(A)の構成による作用は、［排水手段による排水能力確保作用］で述べた通り、水抜き口４２，４３，４４が走行風の流れから切り離され、走行風の整流作用へ与える水抜き口４２，４３，４４の存在影響が抑えられ、整流構造の設計自由度が増す。
【００７３】
上記(E)の構成による作用を説明する。第２内角θ２を後側壁端部２８へ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度にしたことにより、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流れに、走行抵抗となる剥離や乱流を生じることを抑えるという作用を示す。
【００７４】
上記(F)の構成による作用を説明する。走行風整流面２５を、平坦面２５ａと円弧面２５ｂを有する後側傾斜壁２２の壁面としたことにより、後側壁端部２８へ抜ける走行風の流線を、図１１の流線Ｆに示すように、乱れなく滑らかに描くことができるという作用を示す。
【００７５】
以上説明したように、実施例１の第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、走行風の流れとは切り離された位置に水抜き口４２，４３，４４を設定し、かつ、空気抵抗の上昇抑制を狙って上記(A),(E),(F)の構成を採用した。このため、水抜き口４２，４３，４４による高い排水能力の確保を可能としながら、空気抵抗の上昇を最小限レベルに抑制することができる。
【００７６】
次に、効果を説明する。
実施例１の電気自動車EVの床下構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７７】
(1) 車両の床下に装備したバッテリユニット１６をバッテリアンダーカバーにより覆った電動車両の床下構造において、
前記バッテリアンダーカバーは、前記バッテリユニット１６の平面投影領域を覆うバッテリカバー部（第１バッテリアンダーカバー５，第２バッテリアンダーカバー６）と、前記バッテリカバー部（第１バッテリアンダーカバー５，第２バッテリアンダーカバー６）から車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）と、を有し、
前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に、外部からカバー内に浸入してきた水を、路面に向かって排水する排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）を設け、
前記排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）は、車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口４２，４３，４４を開口した前側傾斜壁２１と、前記前側傾斜壁２１から下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２と、を有し、
前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）からの車両前後方向の窪み形状を、前記前側傾斜壁２１による第１内角θ１が前記後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。
このため、走行中、床下に配置したバッテリユニット１６の水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる。
【００７８】
(2) 前記第１内角θ１は、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のカバー面４ａから入る走行風の流入角度より大きな角度に設定した。
このため、(1)の効果に加え、水抜き口４２，４３，４４が走行風の流れから確実に切り離され、水抜き口４２，４３，４４の開口面積を拡大しても、走行風の整流作用への影響を抑えることができる。
【００７９】
(3) 前記第２内角θ２は、前記走行風整流面２５から前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定した。
このため、(1)または(2)の効果に加え、フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のカバー面４ａへ抜ける走行風の流れに、走行抵抗となる剥離や乱流を生じることを抑えることができる。
【００８０】
(4) 前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）は、フロントサスペンション部材（フロントサスペンションメンバー１４）の車両後方位置から前記バッテリユニット１６の車両前方位置までの領域を覆うカバー部であり、
前記排水手段は、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のうち、前記フロントサスペンション部材（フロントサスペンションメンバー１４）の直後位置に配置した第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、前記バッテリユニット１６の直前位置に配置した第２排水手段Ｄ２と、を有する。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、水浸入ルートに対応する二重排水作用により、フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に水を溜めることのない高い排水能力を確保することができる。
【００８１】
(5) 前記排水手段は、前記第１排水手段Ｄ１，Ｄ１の水抜き開口面積よりも、前記第２排水手段Ｄ２の水抜き開口面積を広く設定した。
このため、(4)の効果に加え、水浸入ルート毎の流量に対応する水抜き開口面積の設定により、フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に浸入する水を効率的に排水することができる。
【００８２】
(6) 前記車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に導く整流構造（フロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒ、曲面突出部３１）を備え、
前記排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）は、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のうち、車両センターラインＣＬを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束FMAINの領域に配置した。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、床下のうち、最も速い流速にて走行風が流れる主流線束FMAINの領域に排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）を配置したことにより、水抜き口４２，４３，４４から水等を外部に吸い出す作用を加えた高い排水能力を得ることができる。
【００８３】
以上、本発明の電動車両の床下構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００８４】
実施例１において、モータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状を、前側傾斜壁２１による第１内角θ１が後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた三角窪み形状とする例を示した。しかし、実施例１のように、前側傾斜壁と後側傾斜壁は平坦壁形状でなく、角度条件と壁面長さ条件が成立すれば、二次曲面壁形状や三次曲面壁形状であっても良い。すなわち、車両前後方向の窪み形状を、例えば、非対称ドーム窪み形状とするような例としても良い。
【００８５】
実施例１において、第１内角θ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の前側壁端部２６から入る走行風の流入角度より大きく、かつ、プレス成形による製造性を考慮して50°程度の角度に設定する例を示した。しかし、第１内角θ１の設定角度は、50°程度に限られるものではなく、例えば、走行風の流入角度設計値に応じて、50°より小さい角度、あるいは、50°より大きな角度に設定する例としても良い。さらに、製造的に支障がなければ、第１内角θ１は、90°に近い角度であるほど、走行風の流れに対し前側傾斜部が離れることで好ましい。
【００８６】
実施例１において、第２内角θ２を、走行風整流面２５からモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑え、かつ、設計的に可能な13°程度の角度に設定する例を示した。しかし、第２内角θ２の設定角度は、13°程度に限られるものではなく、例えば、走行抵抗の上昇抑制目標値に応じて、13°より小さい角度、あるいは、13°より大きな角度に設定する例としても良い。さらに、設計的に支障がなければ、第２内角θ２は、0°に近い角度であるほど、走行風の流れをスムーズに流すことができる。
【００８７】
実施例１において、水抜き口４２，４３，４４を、プレス成形による製造性を考慮し、前側傾斜壁２１の形状に沿ってほぼ全面的に開口し、前側傾斜壁２１に開口した開口前端縁４４ａを前側壁端部２６の領域に設定する例を示した。しかし、水抜き口は、要求される排水能力に応じて前側傾斜壁２１の一部に開口するような例としても良い。また、水抜き口の開口前端縁を、前側壁端部よりも上側領域に設定するような例としても良い。
【００８８】
実施例１において、走行風整流面２５を、後側傾斜壁２２の壁面とし、折曲壁部２７から後側壁端部２８に向かう平坦面２５ａと、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対し滑らかに接続する円弧面２５ｂと、を有する例を示した。しかし、走行風整流面を、後側傾斜壁２２に別部材による整流部材を設け、整流部材の表面により得るような例としても良い。また、走行風整流面を、平坦面・円弧面・湾曲面・これらの組み合わせ面とするような例としても良い。
【００８９】
実施例１において、排水手段として、左側壁２３と右側壁２４を備え、車幅方向に対向する２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを、車両前方から車両後方に向かうにしたがって徐々に狭くする設定とする例を示した。しかし、排水手段として、前側傾斜壁と後側傾斜壁を、車幅方向のなだらかな曲面変化によりアンダーカバーに接続させることで、明確な左側壁と右側壁が無いような例としても良い。さらに、２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを一定に保つ平行面にて設定する例、あるいは、２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを車両後方に向かうにしたがって徐々に広くする例としても良い。
【００９０】
実施例１において、バッテリアンダーカバーとして、バッテリカバー部を、第１バッテリアンダーカバー５と第２バッテリアンダーカバー６の２つに分け、フロントカバー部をモータルーム後部アンダーカバー４として３分割する例を示した。しかし、バッテリカバー部を１つのバッテリアンダーカバーとし、フロントカバー部を１つのモータルーム後部アンダーカバー４として２分割する例としても良い。さらに、バッテリカバー部とフロントカバー部とを分割することなく一体のバッテリアンダーカバーとする例としても良い。
【００９１】
実施例１において、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の車両前方位置に配置し、第２排水手段Ｄ２を、モータルーム後部アンダーカバー４の車両後方位置（バッテリユニット１６の直前位置）に配置する例を示した。しかし、本発明の排水手段を、バッテリユニットを水影響から保護するために、フロントカバー部に１つ以上設けたものであれば、排水手段の数・配置レイアウト・水抜き口の開口面積設定、等については、実施例１に示したもの限られることはない。
【００９２】
実施例１において、車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、モータルーム後部アンダーカバー４に導く整流構造として、フロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒと曲面突出部３１による例を示した。しかし、整流構造としては、車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集めるものであれば、これに限定されることなく、例えば、フロントディフレクタのみを用いたもの、曲面突出部のみを用いたもの、他の整流構造によるものや、他の整流組み合わせ構造を用いた物であっても良い。
【００９３】
実施例１では、本発明の床下構造を電気自動車EVに適用する例を示した。しかし、ハイブリッド車や燃料電池車、等のように、バッテリ（二次電池）を床下に搭載するような電動車両の床下構造に対しても適用することができる。なお、電気自動車EV等のようにバッテリを搭載した電動車両に適用した場合には、航続距離が延び、電費性能の向上を達成できる。
【符号の説明】
【００９４】
EV 電気自動車（電動車両の一例）
１Ｌ，１Ｒ 左右一対のフロントタイヤ
２Ｌ，２Ｒ 左右一対のリアタイヤ
３ フロントアンダーカバー
３１ 曲面突出部（整流構造）
３３ 水抜き口
３４ 水抜き口
４ モータルーム後部アンダーカバー（フロントカバー部）
４ａ カバー面
４２ 水抜き口
４３ 水抜き口
４４ 水抜き口
５ 第１バッテリアンダーカバー（バッテリカバー部）
６ 第２バッテリアンダーカバー（バッテリカバー部）
７ リアアンダーカバー
７ａ カバー面
７１ 整流突条
７２ 水抜き口
７３ 水抜き口
７３ａ 開口前端縁
７４ 水抜き口
８Ｌ，８Ｒ 左右一対のフロントディフレクタ（整流構造）
９Ｌ，９Ｒ 左右一対のリアディフレクタ
Ｄ１ 第１排水手段（排水手段）
Ｄ２ 第２排水手段（排水手段）
２１ 前側傾斜壁
２１ａ 壁面
２２ 後側傾斜壁
２３ 左側壁
２３ａ 壁面
２４ 右側壁
２４ａ 壁面
２５ 整流面
２５ａ 平坦面
２５ｂ 円弧面
２６ 前側壁端部
２７ 折曲壁部
２８ 後側壁端部
ＣＬ 車両センターライン
θ１ 第１内角
θ２ 第２内角
Ｌ１ 前側傾斜壁２１の壁面長さ
Ｌ２ 後側傾斜壁２２の壁面長さ
Ｌ３ 窪み長さ
Ｗ ２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅
FMAIN 走行風の主流線束
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両の床下に装備したバッテリユニットをバッテリアンダーカバーで覆い、このバッテリアンダーカバーに排水手段を設けた電動車両の床下構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、車両の床下を覆うアンダーカバーに排水手段を設けた床下構造としては、下面が凹となる窪みを設けると共に、該窪みの外周部の車体前側に位置する部分にその一部がかかる水抜き孔を設けたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この従来の床下構造では、水抜き孔を、車両前後方向に細長い長円状の孔とし、長円状の孔の一部がかかる窪みを設けることにより、走行中にアンダーカバーの下面に沿って流れる空気がアンダーカバーの上方へ流れ込み難くする。つまり、外部から水が浸入し難い水抜き孔を備えたアンダーカバーを提供することを目指している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１８８５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の床下構造にあっては、水抜き孔を、車両前後方向に細長い長円状の孔としている（特許文献１の図４）。このため、空気抵抗の上昇を抑えることはできても、大量の水や泥水等がアンダーカバーに浸入した場合、水抜き孔の開口面積が狭くて排水能力が低いことで、外部から浸入した水や泥水等をアンダーカバー内に溜めてしまう、という問題があった。
【０００６】
この従来の床下構造を、電気自動車の床下に装備したバッテリユニットを全体的に覆うバッテリアンダーカバーに適用したとする。この場合、走行中、路面からバッテリに向かう水をバッテリアンダーカバーにより受けることはできる。しかし、モータルーム等からバッテリアンダーカバーに向かって水が浸入すると、排水能力を超える分の水が、トレー形状のバッテリアンダーカバーに溜まってしまう。そして、このバッテリアンダーカバーに溜まった水が移動することによりバッテリユニットを濡らしてしまう。
【０００７】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、走行中、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる電動車両の床下構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の電動車両の床下構造では、車両の床下に装備したバッテリユニットをバッテリアンダーカバーにより覆った。
この床下構造において、前記バッテリアンダーカバーは、前記バッテリユニットの平面投影領域を覆うバッテリカバー部と、前記バッテリカバー部から車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部と、を有する。
前記フロントカバー部に、外部からカバー内に浸入してきた水を、路面に向かって排水する排水手段を設けた。
前記排水手段は、車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口を開口した前側傾斜壁と、前記前側傾斜壁から下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面を有する後側傾斜壁と、を有する。
前記フロントカバー部からの車両前後方向の窪み形状を、前記前側傾斜壁による第１内角が前記後側傾斜壁による第２内角より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、フロントカバー部に水等が浸入したとき、フロントカバー部への水溜まりを抑え、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止するには、フロントカバー部に設けた排水手段により速やかに排水する必要がある。一方、排水手段を設けたにもかかわらず空気抵抗の上昇を抑えるには、フロントカバー部に沿ってスムーズに走行風を流す必要がある。
これに対し、排水手段は、第１内角（＞第２内角）による前側傾斜壁に水抜き口を開口した。この前側傾斜壁は、窪みに流入した走行風が、水抜き口から徐々に遠ざかる流線を描くというように、水抜き口の開口面積を拡大しても、走行風の取り込みや路面からバッテリユニットに向かう水の取り込みが抑えられる傾斜角（第１内角）を持つ。このため、カバー内の水等を水抜き口から路面に向かって速やかに排水する排水作用を示す。
一方、排水手段は、第２内角（＜第１内角）による後側傾斜壁に走行風整流面を有する。この後側傾斜壁は、走行風の流れの偏向を緩やかにする傾斜角（第２内角）を持つ。このため、走行風整流面によって受けた走行風を滑らかな流線を描くように整え、走行風を窪みからカバー面へとスムーズに流出させる整流作用を示す。
このように、走行中、床下に配置したバッテリユニットの水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施例１の床下構造を適用した電気自動車（電動車両の一例）の床下全体を示す車両の斜め下側から視た斜視図である。
【図２】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーを示す車両の斜め上前方側から視た斜視図である。
【図３】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーを示す車両の斜め上後方側から視た斜視図である。
【図４】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーが設けられた領域の車体構造を示す縦断側面図である。
【図５】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段を示す床下から視た図である。
【図６】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段を示す図５のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段を示す図５のＢ−Ｂ線断面図である。
【図８】一般的な乗用車（エンジン車）における空気抵抗の抵抗発生源分類を示す円グラフ図である。
【図９】実施例１の電気自動車における床下・タイヤ全体の周りを流れる走行風の流れを示す走行風流れ図である。
【図１０】実施例１の床下構造を適用した電気自動車において水抜き口４４が開口された排水手段の周りを流れる走行風の流れ・モータルームからの排水の流れ・路面からのバッテリに向かう水の流れを示す作用説明図である。
【図１１】実施例１の床下構造を適用した電気自動車において水抜き口４３と水抜き口４４が開口された排水手段の周りを流れる走行風の流れ・フロントサスペンションメンバーからの排水の流れ・モータルームからの排水の流れ・路面からのバッテリに向かう水の流れを示す作用説明図である。
【図１２】実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバーに設けられた排水手段への走行風の流れを示す作用説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の電動車両の床下構造を実現する最良の形態を、図面に示す実施例１に基づいて説明する。
【実施例１】
【００１２】
まず、構成を説明する。
図１は、実施例１の床下構造を適用した電気自動車（電動車両の一例）の床下全体を示す斜視図である。以下、図１に基づき全体床下構造を説明する。
【００１３】
実施例１の電気自動車EVの全体床下構造は、図１に示すように、左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒと、左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒと、フロントアンダーカバー３と、モータルーム後部アンダーカバー４（フロントカバー部）と、第１バッテリアンダーカバー５（バッテリカバー部）と、第２バッテリアンダーカバー６（バッテリカバー部）と、リアアンダーカバー７と、左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒ（整流構造）と、左右一対のリアディフレクタ９Ｌ，９Ｒと、を備えている。
【００１４】
前記左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒは、操舵輪であると共に駆動輪であり、図外のフロントサスペンションリンクを介して車体に弾性支持される。
【００１５】
前記左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒは、トレーリング式サスペンション等による図外のリアサスペンションを介して車体に弾性支持される。
【００１６】
前記フロントアンダーカバー３は、フロントバンパーフェイシャー１１のフランジ部１１ａからフロントサスペンションメンバー１４（フロントサスペンション部材：図４参照）までの前部床下領域を覆う部材である。このフロントアンダーカバー３のカバー面は、車両後方に向かって下方向に傾斜する傾斜部３ａと、該傾斜部３ａに連続する水平部３ｂと、により滑らかな折れ面に形成される。傾斜部３ａには、車幅方向を長径とする曲面突出部３１（整流構造）が形成され、水平部３ｂには、車両前後方向に延びる４本の突条３２と、２つの水抜き口３３，３４と、が形成される。また、フロントアンダーカバー３は、車両後方に向かって幅寸法を徐々に縮小させた傾斜側面部３５，３５を有する。
【００１７】
前記モータルーム後部アンダーカバー４は、フロントサスペンションメンバー１４（図４参照）からモータルーム１５（図４参照）の後部までの中央前部床下領域を覆う部材である。このモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａは、フロントアンダーカバー３の水平部３ｂと同じ位置の水平面に形成される。モータルーム後部アンダーカバー４には、車両前後方向に延びる４本の突条４１と、車両前方側に開口面積が小さい２つの水抜き口４２，４３と、車両後方側に開口面積が大きい１つの水抜き口４４と、が形成される。
【００１８】
前記第１バッテリアンダーカバー５と前記第２バッテリアンダーカバー６は、モータルーム１５（図４参照）の後部からバッテリユニット１６（図４参照）の後端部までの中央後部床下領域を互いに連結接続することで覆う部材である。この両バッテリアンダーカバー５，６のカバー面は、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面と同じ位置の水平面に形成される。両バッテリアンダーカバー５，６には、車両前後方向に延びる４本の突条５１，６１が形成される。そして、両バッテリアンダーカバー５，６は、バッテリユニット１６（図４参照）の平面投影領域を覆うと共に、車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部４を接続する。つまり、モータルーム後部アンダーカバー４と両バッテリアンダーカバー５，６とは互いに連結接続し、３分割したアンダーカバー４，５，６を合わせて実施例１のバッテリアンダーカバーを構成している。
【００１９】
前記リアアンダーカバー７は、図外のリアサスペンション部材からリアバンパーフェイシャー１３のフランジ部１３ａまでの後部床下領域を覆う部材である。このリアアンダーカバー７のカバー面７ａは、第２バッテリアンダーカバー６と同じ水平面の位置から車両後方に向かって上方向に緩やかに傾斜する湾曲傾斜面に形成したディフューザー構造とされている。リアアンダーカバー７には、車両前後方向に延び、車両後方に向かって徐々に高さが増す４本の整流突条７１と、各整流突条７１の間であってディフューザー構造の入口位置に配置された３つの水抜き口７２，７３，７４と、が形成される。
【００２０】
前記左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒは、左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの前方位置から下方に突出して設けられ、走行中、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周りを流れる走行風の流れを整える。
【００２１】
前記左右一対のリアディフレクタ９Ｌ，９Ｒは、左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒの前方位置から下方に突出して設けられ、走行中、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周りを流れる走行風の流れを整える。
【００２２】
図２および図３は、実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバー４を示す斜視図である。以下、図２および図３に基づきモータルーム後部アンダーカバー４の構成を説明する。
【００２３】
前記モータルーム後部アンダーカバー４は、図２および図３に示すように、中央前部床下領域を覆うと共に水や泥水等が溜まるようなトレー形状であり、合成樹脂を素材とするプレス成形により一体に製造される。このモータルーム後部アンダーカバー４には、車両前後方向に延びる４本の突条４１が形成される。そして、中央部の２本の突条４１，４１の間のうち、車両前方側左右位置に開口面積が小さい２つの水抜き口４２，４３を開口した第１排水手段Ｄ１，Ｄ１（排水手段）が設けられる。また、中央部の２本の突条４１，４１の間のうち、車両後方側中央位置に開口面積が大きい１つの水抜き口４４を開口した第２排水手段Ｄ２（排水手段）が設けられる。このモータルーム後部アンダーカバー４は、後端部に第１バッテリアンダーカバー５と連結接続するカバー連結溝４ｂが車幅方向に形成されている。また、外周位置等にボルト穴４ｃを開口している。そして、モータルーム後部アンダーカバー４は、複数のボルト穴４ｃに図外のボルトを差し込んで締め付けることにより、中央前部床下に取り付けられる。
【００２４】
図４〜図７は、実施例１の床下構造におけるモータルーム後部アンダーカバー４に設けられた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２を示す図である。なお、フロントアンダーカバー３に形成された水抜き口３３，３４と、モータルーム後部アンダーカバー４に形成された水抜き口４２，４３，４４と、リアアンダーカバー７に形成された水抜き口７２，７３，７４は、何れも同じ構成の排水手段に開口されている。以下、図４〜図７に基づき、水抜き口４２，４３が開口された第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、水抜き口４４が開口された第２排水手段Ｄ２の構成を説明する。
【００２５】
前記モータルーム後部アンダーカバー４が設けられた領域の車体構造は、図４に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４と、フロントサスペンションメンバー１４と、バッテリユニット１６と、ダッシュパネル１７と、フロアパネル１８と、を備えている。
【００２６】
前記モータルーム後部アンダーカバー４は、フロントサスペンションメンバー１４とバッテリユニット１６の間に配置され、水抜き口４２，４３が開口された第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、水抜き口４４が開口された第２排水手段Ｄ２を有する。
【００２７】
前記フロントサスペンションメンバー１４は、閉断面梁構造により方形状に構成され、左右一対のサスペンションリンクを弾性支持する。
【００２８】
前記バッテリユニット１６は、高剛性構造でシール性を持たせたバッテリケースの内部に、バッテリセル積層体や配線や回路基板、等を装填することで構成される。
【００２９】
前記ダッシュパネル１７は、フロントサスペンションメンバー１４の車両上方位置に車幅方向に配置され、このダッシュパネル１７には、車室内の床面を構成するフロアパネル１８が車両後方に延びて一体に接続される。そして、図外の走行用モータを設置したモータルーム１５に連通するモータルーム後部空間が、ダッシュパネル１７およびフロアパネル１８と、フロントサスペンションメンバー１４と、の間に形成される。
【００３０】
ここで、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、同じ構成であるため、以下、第２排水手段Ｄ２を代表例とし、その詳細な構成を図５〜図７に基づき説明する。
【００３１】
前記第２排水手段Ｄ２は、図５〜図７に示すように、前側傾斜壁２１と、後側傾斜壁２２と、左側壁２３と、右側壁２４と、水抜き口４４と、走行風整流面２５と、を備えている。すなわち、モータルーム後部アンダーカバー４のうち、バッテリユニット１６の直前位置に、前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２と左側壁２３と右側壁２４により囲まれる窪み空間を形成している。そして、前側傾斜壁２１に水抜き口４４を有し、後側傾斜壁２２に走行風整流面２５を有する構成としている。
【００３２】
前記前側傾斜壁２１は、図６に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる前側壁端部２６から車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口４４を開口している。この水抜き口４４は、前側傾斜壁２１のほぼ外周形状に沿う長方形状に開口すると共に、その開口前端縁４４ａを、前側傾斜壁２１が上向き傾斜を開始する前側壁端部２６の領域に設定している。
【００３３】
前記後側傾斜壁２２は、図６に示すように、前側傾斜壁２１に接続する折曲壁部２７からモータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる後側壁端部２８に向かって下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面２５を有する。この走行風整流面２５として、後側傾斜壁２２の壁面をそのまま用いている。そして、走行風整流面２５は、折曲壁部２７から後側壁端部２８に向かう平坦面２５ａと、後側壁端部２８の領域にてモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対し滑らかに接続する円弧面２５ｂと、を有する。
【００３４】
前記左側壁２３は、図７に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４から折れ曲げた前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２を窪ませることにより、車幅方向に対向して形成される一対の三角形状空間のうち、左側空間を塞ぐように設けられる。
【００３５】
前記右側壁２４は、図７に示すように、モータルーム後部アンダーカバー４から折れ曲げた前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２を窪ませることにより、車幅方向に対向して形成される一対の三角形状空間のうち、右側空間を塞ぐように設定される。
【００３６】
ここで、前記左側壁２３と前記右側壁２４は、図５に示すように、車幅方向に対向する２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを、車両前方から車両後方に向かうにしたがって徐々に狭くしている。
【００３７】
前記前側傾斜壁２１と前記後側傾斜壁２２によるモータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状について説明する。
モータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状は、前側傾斜壁２１の壁面２１ａと後側傾斜壁２２の壁面（走行風整流面２５）とモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａにより形成される。そして、図６に示すように、前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２の２つの壁面長さＬ１，Ｌ２を異ならせた三角窪み形状にしている。つまり、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対して前側傾斜壁２１の壁面２１ａがなす第１内角θ１は、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対して後側傾斜壁２２の走行風整流面２５がなす第２内角θ２より大きくしている。これにより、前側傾斜壁２１の壁面長さをＬ１とし、後側傾斜壁２２の壁面長さをＬ２とし、前側壁端部２６と後側壁端部２８を結ぶ窪み長さをＬ３としたとき、Ｌ１＜Ｌ２＜Ｌ３という長さ関係に設定している。つまり、水抜き口４４を開口する前側傾斜壁２１の壁面長さＬ１を短く、走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２の壁面長さＬ２を長くしている。
【００３８】
ここで、第１内角θ１は、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａから入る走行風の流入角度より大きな角度に設定している。この走行風の流入角度は、走行風の流速により異なるが、例えば、流入角度の設計値を30°とした場合、第１内角θ１は、30°より大きな角度（例えば、45°〜90°）に定められる。
【００３９】
また、第２内角θ２は、走行風整流面２５からモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定している。この走行風の流線の偏向を抑える角度とは、剥離の発生を抑えた走行風の流れを確保する角度のことをいい、小さい角度であるほど良い。しかし、第２内角θ２は、小さい角度にするほど窪みの車両前後方向長さを長くする必要があるため、レイアウト設計を考慮し、例えば、5°〜15°の角度に定められる。
【００４０】
次に、作用を説明する。
まず、「車両の空気抵抗について」の説明を行う。続いて、実施例１の電気自動車EVの床下構造における作用を、「床下・タイヤ全体による空力性能向上作用」、「排水手段による排水作用と走行風整流作用」、「排水手段による排水能力確保作用」、「排水手段による走行抵抗上昇抑制作用」に分けて説明する。
【００４１】
［車両の空気抵抗について］
車両の空気抵抗Ｄ（Ｎ）は、
Ｄ＝CD×1/2×ρ×ｕ2×Ａ …(1)
ここで、CD：空気抵抗係数（無次元）
ρ：空気の密度（kg/m3）
ｕ：空気と車両との相対速度（m/sec）
Ａ：前面投影面積（m2）
の式で定義される。
上記(1)式から明らかなように、空気抵抗Ｄは、空気抵抗係数CD（Constant Dragの略）に比例し、空気と車両との相対速度ｕ（＝走行風速度、例えば、無風の場合には車両走行速度）の２乗に比例した値となる。
【００４２】
この空気抵抗Ｄを低減するには、
(a) 空気抵抗係数CDが目標からどれだけ乖離するか？
(b) 目標からの乖離の原因はどこにあるか？
(c) その原因を解消すればどれだけ目標に漸近するか？
を把握するのが一連のプロセスである。このうち、(a),(c)は正確な計算流体学で算出された空気抵抗係数CDから知ることができるが、(b)を正確に特定するには、計算流体学から算出される速度や圧力だけでは困難である。
【００４３】
この空気抵抗Ｄについて、図８に一般的な乗用車（エンジン車）における空気抵抗の抵抗発生源分類を示す。一番大きな抵抗発生源は、図７から明らかなように、車両外形である。しかし、二番目に大きな抵抗発生源は、床下・タイヤであり、エンジンルーム通気による空気抵抗を上回っている。すなわち、空気抵抗Ｄは、車両の外形スタイリングにのみに依存すると断言することはできず、床下・タイヤやエンジンルーム通気（電気自動車の場合はモータルーム通気）という抵抗発生源に対する配慮が必要であることが分かる。
【００４４】
これに対し、空気抵抗Ｄを低減する空力性能改善は、主に車両の外形スタイリングに注目してなされてきた。しかし、例えば、後席の居住性を確保する必要がある車両の場合、車両の外形スタイリングによる空力性能改善を行っても、後席の居住スペース確保という設計上の制約により自ずと限界がある。つまり、航続距離の延長を目指して所望の空力性能を高いレベルにした場合、車両の外形スタイリングだけの改善では、所望の空力性能に到達する改善を望むことができない。
【００４５】
特に、床下の限られたスペースにバッテリを搭載した電気自動車の場合、フル充電により決まったバッテリ容量でどれだけ航続距離を延ばすかということが生命線ともいえる。この電気自動車において、車両の外形スタイリングによる空力性能改善が限界域にあるとき、床下・タイヤ全体による空気抵抗をできる限り低減することは、電気自動車全体としての空気抵抗低減がそのまま航続距離を延ばすことに繋がることで、きわめて重要な技術課題である。
【００４６】
この床下・タイヤ全体の空気抵抗低減の実効を図ると共に、床下にバッテリユニットが装備される電気自動車の場合にはバッテリ保護を図るため、床下に空気抵抗係数CDを下げるアンダーカバーを設けることが有効である。そして、アンダーカバーには、排水性を持たせるべく排水手段が設けられるが、この排水手段による排水能力を確保することでバッテリユニットの水濡れを防止しながら、排水手段を設けたことによる空気抵抗の上昇を抑制することが必要である。
【００４７】
［床下・タイヤ全体による空力性能向上作用］
上記のように、電気自動車において、床下・タイヤ全体による空気抵抗をできる限り低減することは、航続距離を延ばす上で重要である。以下、これを反映する実施例１の電気自動車EVにおける床下・タイヤ全体による空力性能向上作用を説明する。
【００４８】
電気自動車EVは、図９に示すように、アンダーカバー３，４，５，６，７により、タイヤ等を除く床下のほぼ全領域を覆っている。これにより、車両前端から車両後端まで凹凸の無い連続する平滑面が確保され、車両前方から流入した走行風により、車両センターラインＣＬを中心とする床下中央部を通過する主流線束FMAINを形成される。このため、車両前方から流入した走行風が、アンダーカバー３，４，５，６，７を通過し、車両後方へとスムーズに抜ける。特に、後部床下を覆うリアアンダーカバー７は、ディフューザー構造とされているため、走行風の車両後方への抜け促進作用も加わる。このように、車両前端から車両後端までの床下中央部床下領域を整然とスムーズに走行風が流れることで、床下中央部床下領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００４９】
電気自動車EVは、図９に示すように、左右一対のフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの前方位置に左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒを設けている。これにより、走行中、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周りを流れる走行風の流れが、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周囲への走行風の流れ込みを抑えるように整えられる。この結果、空気抵抗を高める主な原因場所となっているフロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周囲領域への走行風の流れ込み抑制により、フロントタイヤ１Ｌ，１Ｒの周囲領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００５０】
電気自動車EVは、図９に示すように、左右一対のリアタイヤ２Ｌ，２Ｒの前方位置に左右一対のリアディフレクタ９Ｌ，９Ｒを設けている。これにより、走行中、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周りを迂回するように走行風の流れが整えられる。この結果、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周りを迂回する走行風により、リアタイヤ２Ｌ，２Ｒの周囲領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００５１】
電気自動車EVは、図９に示すように、フロントアンダーカバー３に走行風の流速をコントロールする曲面突出部３１を設けている。これにより、走行中、車両前方から流入した走行風の広がりを抑え、車両センターラインＣＬを中心とする前部床下中央部を通過する主流線束FMAINを形成する。この結果、車両前端から流入した走行風が前部床下にて中央部床下領域に集められ、前部床下の中央部床下領域での空気抵抗Ｄが低下する。
【００５２】
以上説明したように、実施例１の電気自動車EVは、これらの床下・タイヤ全体の空力性能向上を目指した床下構造を採用した。このため、電気自動車EVの床下・タイヤ全体の空気抵抗Ｄが低減されることになり、電気自動車EVの航続距離を延ばす全体の空力性能向上を達成することができる。
【００５３】
［排水手段による排水作用と走行風整流作用］
上記のように、電気自動車EVにおいて、床下・タイヤ全体の空気抵抗低減の実効を図るためには、アンダーカバーに設けられる排水手段による排水能力を確保しながら空気抵抗の上昇を抑制することが必要である。以下、これを反映する実施例１のモータルーム後部アンダーカバー４に設けた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による排水作用と走行風整流作用を説明する。
【００５４】
実施例１では、上記のように、タイヤ等を除く床下のほぼ全領域を、アンダーカバー３，４，５，６，７により覆う構成を採用した。これは、アンダーカバーは、車両の床下における空気抵抗係数CDを下げ、車両全体としての空力性能を向上させる効果があることによる。しかし、アンダーカバーの形状は、外部から浸入した水や泥水等を溜めるトレー形状であるため、排水手段が必要となり、一般的に、カバー面に露出する水抜き穴で行う。この水抜き穴の開口面積を小さくすると、空気抵抗の上昇は抑えられるが、単位時間当たりの排水流量が制限されることで排水能力が低くなる。一方、水抜き穴の開口面積を大きくすると、排水能力が高くなるが、水抜き穴に走行風が取り込まれることで空気抵抗が上昇してしまう。このように、排水能力の確保と空気抵抗の上昇抑制とは、両立し難いトレードオフの関係にある。
【００５５】
これに対し、実施例１では、排水機能と整流機能という２つの機能を両立させることを考慮し、窪みを構成する壁を、折り曲げによる前側傾斜壁２１と後側傾斜壁２２の２つに分け、前側傾斜壁２１に水抜き口７３を有し、後側傾斜壁２２に走行風整流面２５を有する第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２を採用した。
【００５６】
このため、走行中、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに沿って流れる走行風は、モータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる前側壁端部２６から窪みに流入する。そして、走行風が窪みに流入すると、図１０に示すように、後側傾斜壁２２の走行風整流面２５にて受け、受けた走行風の流れを緩やかな角度変化により偏向させ、走行風整流面２５に沿った滑らかな流線Ｆを描くように整えられる。そして、モータルーム後部アンダーカバー４の車幅方向に延びる後側壁端部２８を剥離することなくスムーズに通過し、再び、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへと流出させる。
【００５７】
このとき、窪みの形状を、カバー面４ａに対して前側傾斜壁２１の壁面２１ａがなす第１内角θ１が、カバー面４ａに対して後側傾斜壁２２の壁面２２ａがなす第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。したがって、前側壁端部２６から窪みに流入した走行風は、図１０に示すように、水抜き口４４から徐々に遠ざかる流線Ｆを描きながら走行風整流面２５に達することになる。
【００５８】
このように、水抜き口４４は、その開口面積を拡大したとしても、走行風の取り込みが抑えられると共に、図１０の矢印Ｈに示すように、路面からバッテリユニット１６へ向かう水の取り込みが抑えられる前側傾斜壁２１に開口した。このため、図１０の矢印Ｅに示すように、モータルーム後部アンダーカバー４内にカバー外部から浸入した水や泥水等が多量であっても、これを速やかに排水するという排水作用を示す。すなわち、モータルーム後部アンダーカバー４からの排水能力が確保される。
【００５９】
一方、走行風整流面２５は、窪みに流入した走行風の流れをそのまま受ける後側傾斜壁２２に有する。このため、図１０の流線Ｆに示すように、窪みを流れる走行風の流速が速くても、剥離や乱流を生じることのない流線を描くように整える整流作用を示す。すなわち、モータルーム後部アンダーカバー４に沿ってスムーズに走行風が流れ、空気抵抗の上昇が抑えられる。
【００６０】
以上説明したように、実施例１の第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、水抜き口４２，４３，４４を開口した前側傾斜壁２１と、走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２と、を備えて構成した。そして、車両前後方向の窪みの形状を、前側傾斜壁２１による第１内角θ１が後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた形状とした。このため、走行中、モータルーム後部アンダーカバー４からの排水能力を確保しながら、空気抵抗の上昇を抑制する結果、車両全体としての空力性能の向上を達成することができる。
【００６１】
［排水手段による排水能力確保作用］
排水手段は、アンダーカバーにより覆ったバッテリユニットを水影響から保護するため、雨天路走行等で要求される排水能力を確保することが必要である。以下、これを反映する実施例１のモータルーム後部アンダーカバー４に設けた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による排水能力確保作用を説明する。
【００６２】
上記のように、一般に、水抜き穴の開口面積を小さくすると、空気抵抗の上昇は抑えられるが、小さい開口面積により単位時間当たりの排水流量が制限されることで排水能力が低くなる。このように、排水能力の確保と空気抵抗の上昇抑制とは、両立し難い関係にある。加えて、モータルーム後部アンダーカバー４は、バッテリユニット１６を水濡れから保護するため、モータルーム１５から浸入する水と、フロントサスペンションメンバー１４を乗り越えて浸入する水と、を速やかに排水する排水能力が要求される。
【００６３】
これに対し、実施例１では、下記の(A),(B),(C),(D)の構成を採用した。
(A) 前側傾斜壁２１による第１内角θ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の前側壁端部２６から入る走行風の流入角度より大きな角度に設定した。
(B) 水抜き口４４は、前側傾斜壁２１の外周形状に沿って長方形状に開口すると共に、その開口前端縁４４ａを、前側傾斜壁２１が上向き傾斜を開始する前側壁端部２６の領域に設定した。
(C) 排水手段は、フロントサスペンションメンバー１４の直後位置に配置した第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、バッテリユニット１６の直前位置に配置した第２排水手段Ｄ２と、を有する。そして、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１の水抜き開口面積よりも、第２排水手段Ｄ２の水抜き開口面積を広く設定した。
(D) 排水手段は、モータルーム後部アンダーカバー４のうち、車両センターラインＣＬを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束FMAINの領域に配置した。
【００６４】
上記(A)の構成による作用を説明する。水抜き口４４は、第１内角θ１により傾斜する前側傾斜壁２１に開口される。そして、第１内角θ１は、窪みに入る走行風の流入角度より大きな角度に設定される。このため、前側壁端部２６から窪みに流入した走行風は、図１０に示すように、水抜き口４４から徐々に遠ざかる流線Ｆを描きながら走行風整流面２５に達するという作用を示す。言い換えると、水抜き口４４が走行風の流れから切り離され、水抜き口４４の開口面積の拡大が許容される。
【００６５】
上記(B)の構成による作用を説明する。前側傾斜壁２１の外周形状に沿って長方形状に水抜き口４４を開口する構成により、前側傾斜壁２１の一部のみを開口する場合に比べ、広い水抜き開口面積を確保することができる。また、水抜き口４４の開口前端縁４４ａを前側壁端部２６の領域に設定する構成により、排水流量車両前方から水抜き口４４を経過して流れ出ようとする水等を円滑に外部に排出する作用を示す。
【００６６】
上記(C)の構成による作用を説明する。モータルーム後部アンダーカバー４に外部から浸入する水には、図１１に示すように、フロントサスペンションメンバー１４を乗り越えて浸入する流量が少ない水Ｅ１と、モータルーム１５から浸入する流量が多い水Ｅ２と、がある。この浸入水を、１つの排出手段により排水させようとすると、水抜き口の開口面積が広い排水手段を、モータルーム後部アンダーカバー４の車両前後方向の中央部に設けることになる。しかし、この場合、モータルーム後部アンダーカバー４からの窪み深さが深くなることで、走行抵抗の面で不利である。また、バッテリユニット１６の直前位置に浸入した水の排水ができず、バッテリユニット１６を水濡れから守る水保護性能の面で不利になる。
これに対し、フロントサスペンションメンバー１４を乗り越えて浸入する流量が少ない水Ｅ１の排水を、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１にて分担し、モータルーム１５から浸入する流量が多い水Ｅ２の排水を、第２排水手段Ｄ２にて分担するようにした。このため、１つの排出手段により排水させようとする場合に比べ、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による排水する場合は、モータルーム後部アンダーカバー４からの窪み深さが浅くなることで、走行抵抗の面で有利である。また、フロントサスペンションメンバー１４の直後位置にて浸入した水Ｅ１を第１排水手段Ｄ１，Ｄ１により排水し、バッテリユニット１６の直前位置にて浸入した水Ｅ２を第２排水手段Ｄ２で排水する。このとき、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１の水抜き口４２，４３の合計水抜き開口面積よりも、第２排水手段Ｄ２の水抜き口４４の水抜き開口面積を広く設定している。したがって、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、浸入する水Ｅ１，Ｅ２の異なる流量に対応した排水能力によって排水するという二重排水作用を示す。
【００６７】
上記(D)の構成による作用を説明する。実施例１の床下構造は、車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、モータルーム後部アンダーカバー４に導く整流構造として、左右一対のフロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒと、曲面突出部３１と、を備えている。このため、走行風の流速は、車両センターラインＣＬを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束FMAINの領域が最も速くなる。
したがって、図１２の流線に示すように、走行風の高流速であるのに伴い水抜き口４２，４３，４４の出口領域Ｇの圧力が低下し、水抜き口４２，４３，４４の内側と外側とに圧力差が発生する。この圧力差が、図１２の矢印Ｅに示すように、水抜き口４４から水等を外部に向かって吸い出す作用を示す。
【００６８】
以上説明したように、実施例１の第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、走行風の流れから切り離すように水抜き口４２，４３，４４を設定し、かつ、水抜き口４２，４３，４４からの排水能力の確保を狙って上記(A),(B),(C),(D)の構成を採用した。このため、走行中、走行風の整流作用に影響を与えることなく、要求に対応する排水能力を確保することができる。
【００６９】
［排水手段による走行抵抗上昇抑制作用］
排水手段による走行抵抗の上昇は、床下・タイヤ全体による空気抵抗Ｄの上昇に繋がるため、排水手段による走行抵抗の上昇を抑制することが必要である。以下、これを反映する実施例１のモータルーム後部アンダーカバー４に設けた第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２による走行抵抗上昇抑制作用を説明する。
【００７０】
上記のように、一般に、水抜き穴の開口面積を大きくすると、排水能力が高くなるが、水抜き穴に走行風が取り込まれることで、水抜き穴の周囲で走行風の流れが乱れ、渦構造が発生することで空気抵抗が上昇してしまう。このように、排水能力の確保と空気抵抗の上昇抑制とは、両立し難い関係にある。
【００７１】
これに対し、実施例１では、下記の(A),(E),(F)の構成を採用した。
(A) 前側傾斜壁２１による第１内角θ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の前側壁端部２６から入る走行風の流入角度より大きな角度に設定した。
(E) 後側傾斜壁２２による第２内角θ２を、走行風整流面２５からモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定した。
(F) 走行風整流面２５を、平坦面２５ａと円弧面２５ｂを有する後側傾斜壁２２の壁面とした。
【００７２】
上記(A)の構成による作用は、［排水手段による排水能力確保作用］で述べた通り、水抜き口４２，４３，４４が走行風の流れから切り離され、走行風の整流作用へ与える水抜き口４２，４３，４４の存在影響が抑えられ、整流構造の設計自由度が増す。
【００７３】
上記(E)の構成による作用を説明する。第２内角θ２を後側壁端部２８へ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度にしたことにより、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流れに、走行抵抗となる剥離や乱流を生じることを抑えるという作用を示す。
【００７４】
上記(F)の構成による作用を説明する。走行風整流面２５を、平坦面２５ａと円弧面２５ｂを有する後側傾斜壁２２の壁面としたことにより、後側壁端部２８へ抜ける走行風の流線を、図１１の流線Ｆに示すように、乱れなく滑らかに描くことができるという作用を示す。
【００７５】
以上説明したように、実施例１の第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と第２排水手段Ｄ２は、走行風の流れとは切り離された位置に水抜き口４２，４３，４４を設定し、かつ、空気抵抗の上昇抑制を狙って上記(A),(E),(F)の構成を採用した。このため、水抜き口４２，４３，４４による高い排水能力の確保を可能としながら、空気抵抗の上昇を最小限レベルに抑制することができる。
【００７６】
次に、効果を説明する。
実施例１の電気自動車EVの床下構造にあっては、下記に列挙する効果を得ることができる。
【００７７】
(1) 車両の床下に装備したバッテリユニット１６をバッテリアンダーカバーにより覆った電動車両の床下構造において、
前記バッテリアンダーカバーは、前記バッテリユニット１６の平面投影領域を覆うバッテリカバー部（第１バッテリアンダーカバー５，第２バッテリアンダーカバー６）と、前記バッテリカバー部（第１バッテリアンダーカバー５，第２バッテリアンダーカバー６）から車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）と、を有し、
前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に、外部からカバー内に浸入してきた水を、路面に向かって排水する排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）を設け、
前記排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）は、車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口４２，４３，４４を開口した前側傾斜壁２１と、前記前側傾斜壁２１から下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面２５を有する後側傾斜壁２２と、を有し、
前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）からの車両前後方向の窪み形状を、前記前側傾斜壁２１による第１内角θ１が前記後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた。
このため、走行中、床下に配置したバッテリユニット１６の水濡れを防止しながら、空気抵抗の上昇抑制により車両全体としての空力性能の向上を達成することができる。
【００７８】
(2) 前記第１内角θ１は、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のカバー面４ａから入る走行風の流入角度より大きな角度に設定した。
このため、(1)の効果に加え、水抜き口４２，４３，４４が走行風の流れから確実に切り離され、水抜き口４２，４３，４４の開口面積を拡大しても、走行風の整流作用への影響を抑えることができる。
【００７９】
(3) 前記第２内角θ２は、前記走行風整流面２５から前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定した。
このため、(1)または(2)の効果に加え、フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のカバー面４ａへ抜ける走行風の流れに、走行抵抗となる剥離や乱流を生じることを抑えることができる。
【００８０】
(4) 前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）は、フロントサスペンション部材（フロントサスペンションメンバー１４）の車両後方位置から前記バッテリユニット１６の車両前方位置までの領域を覆うカバー部であり、
前記排水手段は、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のうち、前記フロントサスペンション部材（フロントサスペンションメンバー１４）の直後位置に配置した第１排水手段Ｄ１，Ｄ１と、前記バッテリユニット１６の直前位置に配置した第２排水手段Ｄ２と、を有する。
このため、(1)〜(3)の効果に加え、水浸入ルートに対応する二重排水作用により、フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に水を溜めることのない高い排水能力を確保することができる。
【００８１】
(5) 前記排水手段は、前記第１排水手段Ｄ１，Ｄ１の水抜き開口面積よりも、前記第２排水手段Ｄ２の水抜き開口面積を広く設定した。
このため、(4)の効果に加え、水浸入ルート毎の流量に対応する水抜き開口面積の設定により、フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に浸入する水を効率的に排水することができる。
【００８２】
(6) 前記車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）に導く整流構造（フロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒ、曲面突出部３１）を備え、
前記排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）は、前記フロントカバー部（モータルーム後部アンダーカバー４）のうち、車両センターラインＣＬを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束FMAINの領域に配置した。
このため、(1)〜(5)の効果に加え、床下のうち、最も速い流速にて走行風が流れる主流線束FMAINの領域に排水手段（第１排水手段Ｄ１，Ｄ１、第２排水手段Ｄ２）を配置したことにより、水抜き口４２，４３，４４から水等を外部に吸い出す作用を加えた高い排水能力を得ることができる。
【００８３】
以上、本発明の電動車両の床下構造を実施例１に基づき説明してきたが、具体的な構成については、この実施例１に限られるものではなく、特許請求の範囲の各請求項に係る発明の要旨を逸脱しない限り、設計の変更や追加等は許容される。
【００８４】
実施例１において、モータルーム後部アンダーカバー４からの車両前後方向の窪み形状を、前側傾斜壁２１による第１内角θ１が後側傾斜壁２２による第２内角θ２より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせた三角窪み形状とする例を示した。しかし、実施例１のように、前側傾斜壁と後側傾斜壁は平坦壁形状でなく、角度条件と壁面長さ条件が成立すれば、二次曲面壁形状や三次曲面壁形状であっても良い。すなわち、車両前後方向の窪み形状を、例えば、非対称ドーム窪み形状とするような例としても良い。
【００８５】
実施例１において、第１内角θ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の前側壁端部２６から入る走行風の流入角度より大きく、かつ、プレス成形による製造性を考慮して50°程度の角度に設定する例を示した。しかし、第１内角θ１の設定角度は、50°程度に限られるものではなく、例えば、走行風の流入角度設計値に応じて、50°より小さい角度、あるいは、50°より大きな角度に設定する例としても良い。さらに、製造的に支障がなければ、第１内角θ１は、90°に近い角度であるほど、走行風の流れに対し前側傾斜部が離れることで好ましい。
【００８６】
実施例１において、第２内角θ２を、走行風整流面２５からモータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａへ抜ける走行風の流線の偏向を抑え、かつ、設計的に可能な13°程度の角度に設定する例を示した。しかし、第２内角θ２の設定角度は、13°程度に限られるものではなく、例えば、走行抵抗の上昇抑制目標値に応じて、13°より小さい角度、あるいは、13°より大きな角度に設定する例としても良い。さらに、設計的に支障がなければ、第２内角θ２は、0°に近い角度であるほど、走行風の流れをスムーズに流すことができる。
【００８７】
実施例１において、水抜き口４２，４３，４４を、プレス成形による製造性を考慮し、前側傾斜壁２１の形状に沿ってほぼ全面的に開口し、前側傾斜壁２１に開口した開口前端縁４４ａを前側壁端部２６の領域に設定する例を示した。しかし、水抜き口は、要求される排水能力に応じて前側傾斜壁２１の一部に開口するような例としても良い。また、水抜き口の開口前端縁を、前側壁端部よりも上側領域に設定するような例としても良い。
【００８８】
実施例１において、走行風整流面２５を、後側傾斜壁２２の壁面とし、折曲壁部２７から後側壁端部２８に向かう平坦面２５ａと、モータルーム後部アンダーカバー４のカバー面４ａに対し滑らかに接続する円弧面２５ｂと、を有する例を示した。しかし、走行風整流面を、後側傾斜壁２２に別部材による整流部材を設け、整流部材の表面により得るような例としても良い。また、走行風整流面を、平坦面・円弧面・湾曲面・これらの組み合わせ面とするような例としても良い。
【００８９】
実施例１において、排水手段として、左側壁２３と右側壁２４を備え、車幅方向に対向する２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを、車両前方から車両後方に向かうにしたがって徐々に狭くする設定とする例を示した。しかし、排水手段として、前側傾斜壁と後側傾斜壁を、車幅方向のなだらかな曲面変化によりアンダーカバーに接続させることで、明確な左側壁と右側壁が無いような例としても良い。さらに、２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを一定に保つ平行面にて設定する例、あるいは、２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅Ｗを車両後方に向かうにしたがって徐々に広くする例としても良い。
【００９０】
実施例１において、バッテリアンダーカバーとして、バッテリカバー部を、第１バッテリアンダーカバー５と第２バッテリアンダーカバー６の２つに分け、フロントカバー部をモータルーム後部アンダーカバー４として３分割する例を示した。しかし、バッテリカバー部を１つのバッテリアンダーカバーとし、フロントカバー部を１つのモータルーム後部アンダーカバー４として２分割する例としても良い。さらに、バッテリカバー部とフロントカバー部とを分割することなく一体のバッテリアンダーカバーとする例としても良い。
【００９１】
実施例１において、第１排水手段Ｄ１，Ｄ１を、モータルーム後部アンダーカバー４の車両前方位置に配置し、第２排水手段Ｄ２を、モータルーム後部アンダーカバー４の車両後方位置（バッテリユニット１６の直前位置）に配置する例を示した。しかし、本発明の排水手段を、バッテリユニットを水影響から保護するために、フロントカバー部に１つ以上設けたものであれば、排水手段の数・配置レイアウト・水抜き口の開口面積設定、等については、実施例１に示したもの限られることはない。
【００９２】
実施例１において、車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、モータルーム後部アンダーカバー４に導く整流構造として、フロントディフレクタ８Ｌ，８Ｒと曲面突出部３１による例を示した。しかし、整流構造としては、車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集めるものであれば、これに限定されることなく、例えば、フロントディフレクタのみを用いたもの、曲面突出部のみを用いたもの、他の整流構造によるものや、他の整流組み合わせ構造を用いた物であっても良い。
【００９３】
実施例１では、本発明の床下構造を電気自動車EVに適用する例を示した。しかし、ハイブリッド車や燃料電池車、等のように、バッテリ（二次電池）を床下に搭載するような電動車両の床下構造に対しても適用することができる。なお、電気自動車EV等のようにバッテリを搭載した電動車両に適用した場合には、航続距離が延び、電費性能の向上を達成できる。
【符号の説明】
【００９４】
EV 電気自動車（電動車両の一例）
１Ｌ，１Ｒ 左右一対のフロントタイヤ
２Ｌ，２Ｒ 左右一対のリアタイヤ
３ フロントアンダーカバー
３１ 曲面突出部（整流構造）
３３ 水抜き口
３４ 水抜き口
４ モータルーム後部アンダーカバー（フロントカバー部）
４ａ カバー面
４２ 水抜き口
４３ 水抜き口
４４ 水抜き口
５ 第１バッテリアンダーカバー（バッテリカバー部）
６ 第２バッテリアンダーカバー（バッテリカバー部）
７ リアアンダーカバー
７ａ カバー面
７１ 整流突条
７２ 水抜き口
７３ 水抜き口
７３ａ 開口前端縁
７４ 水抜き口
８Ｌ，８Ｒ 左右一対のフロントディフレクタ（整流構造）
９Ｌ，９Ｒ 左右一対のリアディフレクタ
Ｄ１ 第１排水手段（排水手段）
Ｄ２ 第２排水手段（排水手段）
２１ 前側傾斜壁
２１ａ 壁面
２２ 後側傾斜壁
２３ 左側壁
２３ａ 壁面
２４ 右側壁
２４ａ 壁面
２５ 整流面
２５ａ 平坦面
２５ｂ 円弧面
２６ 前側壁端部
２７ 折曲壁部
２８ 後側壁端部
ＣＬ 車両センターライン
θ１ 第１内角
θ２ 第２内角
Ｌ１ 前側傾斜壁２１の壁面長さ
Ｌ２ 後側傾斜壁２２の壁面長さ
Ｌ３ 窪み長さ
Ｗ ２つの壁面２３ａ，２４ａによる幅
FMAIN 走行風の主流線束
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の床下に装備したバッテリユニットをバッテリアンダーカバーにより覆った電動車両の床下構造において、
前記バッテリアンダーカバーは、前記バッテリユニットの平面投影領域を覆うバッテリカバー部と、前記バッテリカバー部から車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部と、を有し、
前記フロントカバー部に、外部からカバー内に浸入してきた水を、路面に向かって排水する排水手段を設け、
前記排水手段は、車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口を開口した前側傾斜壁と、前記前側傾斜壁から下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面を有する後側傾斜壁と、を有し、
前記フロントカバー部からの車両前後方向の窪み形状を、前記前側傾斜壁による第１内角が前記後側傾斜壁による第２内角より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせたことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両の床下構造において、
前記第１内角は、前記フロントカバー部のカバー面から入る走行風の流入角度より大きな角度に設定したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された電動車両の床下構造において、
前記第２内角は、前記走行風整流面から前記フロントカバー部のカバー面へ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された電動車両の床下構造において、
前記フロントカバー部は、フロントサスペンション部材の車両後方位置から前記バッテリユニットの車両前方位置までの領域を覆うカバー部であり、
前記排水手段は、前記フロントカバー部のうち、前記フロントサスペンション部材の直後位置に配置した第１排水手段と、前記バッテリユニットの直前位置に配置した第２排水手段と、を有することを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項５】
請求項４に記載された電動車両の床下構造において、
前記排水手段は、前記第１排水手段の水抜き開口面積よりも、前記第２排水手段の水抜き開口面積を広く設定したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された電動車両の床下構造において、
前記車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、前記フロントカバー部に導く整流構造を備え、
前記排水手段は、前記フロントカバー部のうち、車両センターラインを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束の領域に配置したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項１】
車両の床下に装備したバッテリユニットをバッテリアンダーカバーにより覆った電動車両の床下構造において、
前記バッテリアンダーカバーは、前記バッテリユニットの平面投影領域を覆うバッテリカバー部と、前記バッテリカバー部から車両前方へ延びる前方延長領域を覆うフロントカバー部と、を有し、
前記フロントカバー部に、外部からカバー内に浸入してきた水を、路面に向かって排水する排水手段を設け、
前記排水手段は、車両後方に向かって上向きに傾斜し、その壁の少なくとも一部を貫通して水抜き口を開口した前側傾斜壁と、前記前側傾斜壁から下向きに傾斜し、その壁面に走行風の流れを整える走行風整流面を有する後側傾斜壁と、を有し、
前記フロントカバー部からの車両前後方向の窪み形状を、前記前側傾斜壁による第１内角が前記後側傾斜壁による第２内角より大きな角度であり２つの壁面長さを異ならせたことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項２】
請求項１に記載された電動車両の床下構造において、
前記第１内角は、前記フロントカバー部のカバー面から入る走行風の流入角度より大きな角度に設定したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された電動車両の床下構造において、
前記第２内角は、前記走行風整流面から前記フロントカバー部のカバー面へ抜ける走行風の流線の偏向を抑える角度に設定したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項４】
請求項１から請求項３までの何れか１項に記載された電動車両の床下構造において、
前記フロントカバー部は、フロントサスペンション部材の車両後方位置から前記バッテリユニットの車両前方位置までの領域を覆うカバー部であり、
前記排水手段は、前記フロントカバー部のうち、前記フロントサスペンション部材の直後位置に配置した第１排水手段と、前記バッテリユニットの直前位置に配置した第２排水手段と、を有することを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項５】
請求項４に記載された電動車両の床下構造において、
前記排水手段は、前記第１排水手段の水抜き開口面積よりも、前記第２排水手段の水抜き開口面積を広く設定したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【請求項６】
請求項１から請求項５までの何れか１項に記載された電動車両の床下構造において、
前記車両前端から流入した走行風を中央部床下領域に集め、前記フロントカバー部に導く整流構造を備え、
前記排水手段は、前記フロントカバー部のうち、車両センターラインを中心として床下中央部を通過する走行風の主流線束の領域に配置したことを特徴とする電動車両の床下構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−２１９０４２（Ｐ２０１１−２１９０４２Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９２７９７（Ｐ２０１０−９２７９７）
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１４日（２０１０．４．１４）
【出願人】（０００００３９９７）日産自動車株式会社 (16,386)
【Ｆターム（参考）】
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