JP2019001356A - 車両前部構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】車両下側に搭載された非接触充電器を保護することが可能な車両前部構造を提供する。【解決手段】車両12は、非接触送電システム58からの送電を受けて車載のバッテリ46へ充電を行う非接触充電器34を有している。前側クロスメンバ24は、非接触充電器34よりも車両前側に配置され、車両幅方向に延び、下面が非接触充電器34の下面よりも車両下側に配置されている。【選択図】図4

Description

本発明は、車両前部構造に関する。
車両に搭載されたバッテリへ充電するためのシステムとして、磁束を介して非接触で電力を授受するシステムが知られている。例えば、特許文献1には、地上に設置された送電コイルから、車体の下面に搭載された受電コイルへ電力を供給するシステムが開示されている。特許文献1のシステムのように、非接触充電器としての受電コイルが車体の下面に搭載され場合には、路面上の障害物との接触による受電コイルの損傷が懸念される。
特開2014−226016号公報
本発明は上記事実を考慮し、車両下側に搭載された非接触充電器を保護することが可能な車両前部構造を提供することを目的とする。
上記の目的を達成するために、本発明に係る請求項1に記載の車両前部構造は、車車両前部の下側に配置され、非接触送電システムによる送電を受けて車載のバッテリへ充電を行う非接触充電器と、前記車両前部において前記非接触充電器よりも車両前側に配置され、車両幅方向に延び、下面が前記非接触充電器の下面よりも車両下側に配置されたクロスメンバと、を備えている。
請求項1に係る車両前部構造では、非接触充電器よりも車両前側にクロスメンバが配置されている。クロスメンバの下面は、非接触充電器の下面よりも車両下側に配置されているので、路面上に非接触充電器と干渉する障害物があっても、クロスメンバが非接触充電器よりも先に当該障害物と接触し、非接触充電器への荷重入力を少なくすることができる。したがって、非接触充電器を保護することができる。
請求項2に記載の車両前部構造は、前記非接触充電器は前記クロスメンバに取り付けられている。
請求項2に記載の車両前部構造では、非接触充電器を車両前部に取り付けるための別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
請求項3に記載の車両前部構造は、前記車両前部に設けられ、車幅方向に互いに間隔を開けて配置され車両前後方向に延出された一対のサイドレールを有するサスペンションメンバを備え、前記クロスメンバは、前記一対のサイドレール間に架け渡されて前記サスペンションメンバの一部を構成する前側クロスメンバである。
請求項3に記載の車両前部構造では、サスペンションメンバの一部を構成する前側クロスメンバがクロスメンバを兼ねているので、クロスメンバとして別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
請求項4に記載の車両前部構造は、前記一対のサイドレール間に架け渡されて前記サスペンションメンバの一部を構成し前記前側クロスメンバよりも車両後側に配置された後側クロスメンバを有し、前記非接触充電器は前記後側クロスメンバに取り付けられている。
請求項4に記載の車両前部構造では、非接触充電器を車両前部に取り付けるための別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
請求項5に記載の車両前部構造は、前記非接触充電器は、前記前側クロスメンバと前記後側クロスメンバの間に配置されており、前記後側クロスメンバの下面は、前記非接触充電器の下面よりも下側に配置されている。
請求項5に記載の車両前部構造によれば、非接触充電器の車両後側に配置された後側クロスメンバの下面が、非接触充電器の下面よりも車両下側に配置されているので、車両後退時においても、路面上にある障害物から非接触充電器を保護することができる。
本発明に係る車両前部構造によれば、車両下側に搭載された非接触充電器を保護することができる。
第1実施形態の車両前部構造が適用された車両前部から車室にかけての概略を示す側面図である。 第1実施形態の車両前部構造を車両下側から見た斜視図である。 第1実施形態の車両前部構造の底面図である。 第1実施形態の車両前部構造を示す側面図である。 第2実施形態の車両前部構造の底面図である。 第2実施形態の車両前部構造を示す側面図である。 第3実施形態の車両前部構造の底面図である。 第3実施形態の車両前部構造を示す側面図である。
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態に係る車両前部構造について図1〜図5を参照して説明する。なお、車両上下方向上側を矢印UPで示し、車両前後方向前側を矢印FRで示し、車幅方向を矢印Wで示す。また、以下の説明で特記なく前後、上下、左右の方向を用いる場合は、車両前後方向の前後、車両上下方向の上下、進行方向を向いた場合の左右を示すものとする。
先ず、車両前部構造10が適用された車両12について説明する。
図1に示されるように、車両12は電気自動車であり、車両前部室12A及び車室12Bを備えている。車両前部室12Aは、車両前側に配置され、内部に電装部品、ギアボックス、補機類等の各種部材が収納されている。車室12Bは、車両前部室12Aの後側に隣接して配置されている。
車両前部室12Aには、車両骨格部材であるフロントサイドメンバ14が配置されている。フロントサイドメンバ14は、図2及び図3に示されるように、車両の車幅方向の両側端部で車両の前後方向に延在する左右一対の車両骨格部材である。
フロントサイドメンバ14の前端には、フロントリインフォースメント16が取り付けられている。フロントリインフォースメント16は、車幅方向に延在し、一対のフロントサイドメンバ14の前端を連結している。フロントサイドメンバ14の後端は、後述するバッテリ収容部40のバッテリ前サイド部48と連結されている。
フロントサイドメンバ14の下側には、車両のサブフレームであるサスペンションメンバ20が配置されている。サスペンションメンバ20は、一対のサイドレール22、前側クロスメンバ24、及び後側クロスメンバ26を有している。
図4に示されるように、一対のサイドレール22は、フロントサイドメンバ14の下側に配置されている。一対のサイドレール22は、各々が側面視でフロントサイドメンバ14と略平行になるように、フロントサイドメンバ14から離間して配置されている。サイドレール22の各々は、図3に示されるように、車両前後方向の中間部が車幅方向内側に凸となるように緩やかに湾曲した形状とされている。
サイドレール22の前端部には、車幅方向内側へ突出するサイド前端部22Aが形成され、サイドレール22の後端部には、車幅方向内側へ突出するサイド後端部22Bが形成されている。サイド後端部22Bは、サイド前端部22Aよりも上側に配置されている。また、サイドレール22の前端部及び後端部の各々には、ボルト締結部22Cが形成されている。ボルト締結部22Cには、下側からボルト28が挿入され、当該ボルト28がフロントサイドメンバ14に形成されたボルト締結部14Aに締結される。各々のサイドレール22は、車両前後方向の両端部において、ボルト28によりフロントサイドメンバ14に吊り下げられるように支持されている。
サイド前端部22Aは、一体的に形成された、前クロス取付部22A1、アーム取付部22A2、ロアサイド取付部22A3を有している。一対の前クロス取付部22A1は、車幅方向内側へ突出して互いに車幅方向で対向し、前クロス取付部22A1同士の間が、車両幅方向に延出される前側クロスメンバ24で連結されている。アーム取付部22A2には、防振のための前ブッシュ23Aを介して前ロアアーム25Aが連結されている。ロアサイド取付部22A3には、後述するロアサイドメンバ30が連結されている。
サイド後端部22Bは、一体的に形成された、後クロス取付部22B1、アーム取付部22B2を有している。一対の後クロス取付部22B1は、車幅方向内側へ突出して互いに車幅方向で対向し、後クロス取付部22B1同士の間が、車両幅方向に延出される後側クロスメンバ26で連結されている。後側クロスメンバ26の下面は、前側クロスメンバ24の下面よりも上側に配置されている。アーム取付部22B2には、防振のための後ブッシュ23Bを介して後ロアアーム25Bが連結されている。
サイドレール22、サイド前端部22A、サイド後端部22B、及びボルト締結部22Cは、一体的に構成されている。本実施形態では、サイド前端部22A、サイド後端部22B、及びボルト締結部22Cは、アルミを主材料としてアルミダイキャストで製造されている。また、前側クロスメンバ24及び後側クロスメンバ26は、アルミの押し出し成形で製造したアルミ押出成型品とされている。
一対のロアサイド取付部22A3の各々には、ロアサイドメンバ30が連結されている。ロアサイドメンバ30は、サイドレール22の前端部から車両前方へ延出されている。ロアサイドメンバ30の前端には、ロアリインフォースメント32が取り付けられている。ロアリインフォースメント32は、車幅方向に延在し、一対のロアサイドメンバ30の前端を連結している。また、ロアリインフォースメント32は、フロントリインフォースメント16と車両上下方向に重なり合うように、フロントリインフォースメント16の真下に配置されている。
車室12Bの下側には、車幅方向の両外側端に一対のロッカ部材36が配置されている。ロッカ部材36は、車両前後方向に延出されている。ロッカ部材36は、閉断面とされており、左右一対の車両骨格部材を構成している。
一対のロッカ部材36の間には、バッテリ収容部40が設けられている。バッテリ収容部40は、車室12Bの下側に配置され、底板42、バッテリ枠部44、バッテリ46、及びバッテリ前サイド部48を有している。
底板42は、略長方形板状とされ、バッテリ収容部40の全体を下側から覆っている。底板42の前側中央部には、前側へ凸となる凸部42Aが一体的に形成されている。バッテリ枠部44は、一定の高さを有する枠状とされ、底板42の外縁に沿って配置され、前側の凸部42Aに対応する部分に凸枠部44Aが形成されている。バッテリ枠部44の凸枠部44Aを挟んだ前端の車幅方向両側には、前凹部44Bが形成されている。バッテリ枠部44の内側の底板42上には、バッテリ46が収納されている。バッテリ46の側面、すなわち、底板42から立ち上がる側壁部分は、バッテリ枠部44に囲まれている。
バッテリ前サイド部48は、バッテリ枠部44の凸枠部44Aを挟んだ前端の車幅方向両側に設けられている。バッテリ前サイド部48は、バッテリ枠部44から底板42に沿って前側へ延びる底部48Aと、底部48Aの前端から前方斜め上側へ延出された傾斜部48Bを有している。底部48Aは、底板42に固定されている。傾斜部48Bの下面には、後述する連結部材50が取り付けられる傾斜面48B1が形成されている。傾斜部48Bの前端には、車両上下方向に立ち上がって前側を向く前向面48B2が形成されている。前向面48B2には、フロントサイドメンバ14の後端が固定されている。
サスペンションメンバ20のサイドレール22と、バッテリ収容部40のバッテリ前サイド部48とは、連結部材50で連結されている。連結部材50は、前側連結部52及び後側連結部54を有している。前側連結部52は、その前端がサイドレール22の後端のボルト28よりも後側に固定され、サイドレール22と略平行に後方へ延出されている。一例として、前側連結部52は、アーク溶接でサイドレールに固定することができる。
後側連結部54は、前側連結部52の後端から車両後方下側へ屈曲して傾斜面48B1に沿って延出され、バッテリ前サイド部48の傾斜面48B1に固定されている。一例として、後側連結部54は、ボルトB1でバッテリ前サイド部48の傾斜面48B1に固定することができる。
連結部材50は、延性部材で形成されており、アルミの押し出し成形により製造されたアルミ押出成型品とされている。連結部材50は、サイドレール22よりも延性が大きく設定されている。連結部材50の前側連結部52と後側連結部54の間の屈曲部分が変形部56となる。
図1〜図3に示されるように、サスペンションメンバ20の下側には、非接触充電器34が配置されている。非接触充電器34は、外部の非接触送電システムからの送電を受けて非接触でバッテリ46へ充電を行うための機器である。一例として、給電スタンドにおける電磁誘導作用を利用した給電システムを用いることができる。非接触充電器34は、非接触送電システムの送電コイル58(図1参照)からの電力を受電する受電コイル34B、及び、内部に受電コイル34Bを収納する筐体34A、その他、不図示の通信部、整流部等を有している。
非接触充電器34は、平面視で方形状とされ、筐体34Aの上下方向の上端が上面35Aとされ、下端が下面35Bとされている。非接触充電器34は、上面35Aが後側クロスメンバ26の下面側に配置され、ボルトB3により、後側クロスメンバ26に取り付けられている。
非接触充電器34の前端は後側クロスメンバ26よりも前側に配置され、前側クロスメンバ24よりも後側に配置されている。非接触充電器34の後端は、後側クロスメンバ26よりも後側に配置され、凸枠部44Aの前側に配置されている。非接触充電器34の下面35Bは、前側クロスメンバ24の下面よりも上側に配置されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
バッテリ46へ充電する場合には、非接触充電器34が送電コイル58の直上に配置される位置へ車両12を駐車する。送電コイル58側の送電、及び、車両12側の受電がオンになると、送電コイル58から電力が非接触充電器34へ供給される。非接触充電器34は、車両12の下側に配置されているので、非接触充電器34と送電コイル58との距離が近くなり、非接触での給電が行われやすい。
車両12の走行時において、路面上に車両12の下面と干渉する障害物があると、非接触充電器34よりも下側へ突出している前側クロスメンバ24が当該障害物と接触する。したがって、非接触充電器34と障害物との接触を避けることができるか、もしくは、非接触充電器34へ障害物が接触しても、非接触充電器34への荷重入力を少なくして、非接触充電器34を保護することができる。
また、本実施形態では、サスペンションメンバ20の一部を構成する前側クロスメンバ24で非接触充電器34を保護するので、別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、サスペンションメンバ20の一部を構成する後側クロスメンバ26に非接触充電器34が取り付けられているので、非接触充電器34を取り付けるための別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態では、第1実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
図5に示されるように、本実施形態の車両12は、第1実施形態のサスペンションメンバ20に代えて、サスペンションメンバ60を備えている。サスペンションメンバ60は、一対のサイドレール62、前側クロスメンバ64、中間クロスメンバ65、及び後側クロスメンバ66を有している。
一対のサイドレール62は、各々が側面視でフロントサイドメンバ14と略平行になるように、フロントサイドメンバ14から離間してフロントサイドメンバ14の下側に配置されている。サイドレール62の各々は、車両前後方向の中間部が車幅方向内側に凸となるように緩やかに湾曲した形状とされている。サイドレール62は、第1実施形態のサイドレール22よりも後側に長く延出されている。
サイドレール62の前端部には、車幅方向内側へ突出するサイド前端部62Aが形成され、サイドレール62の後端部には、車幅方向内側へ突出するサイド後端部62Bが形成され、サイドレール62の前後方向の中間部(サイド前端部62Aとサイド後端部62Bの間)には、中間取付部62Cが形成されている。中間取付部62C及びサイド後端部62Bは、サイド前端部62Aよりも上側に配置されている。また、サイドレール62の前端部及び後端部の各々には、第1実施形態と同様のボルト締結部22Cが形成されている。各々のサイドレール62は、車両前後方向の両端部において、ボルト28によりフロントサイドメンバ14に吊り下げられるように支持されている。
サイド前端部62Aは、一体的に形成された、前クロス取付部62A1及びロアサイド取付部62A3を有している。一対のクロス取付部62A1は、車幅方向内側へ突出して互いに車幅方向で対向し、前クロス取付部62A1同士の間が、車両幅方向に延出される前側クロスメンバ64で連結されている。ロアサイド取付部62A3には、ロアサイドメンバ30が連結されている。
サイド後端部62Bは、一体的に形成された、後クロス取付部62B1、アーム取付部62B2を有している。一対の後クロス取付部62B1は、車幅方向内側へ突出して互いに車幅方向で対向し、後クロス取付部62B1同士の間が、車両幅方向に延出される後側クロスメンバ66で連結されている。後側クロスメンバ66の下面は、前側クロスメンバ64の下面よりも上側に配置されている。アーム取付部62B2には、防振のための後ブッシュ23Bを介して後ロアアーム25Bが連結されている。
中間取付部62Cは、一体的に形成された、中間クロス取付部62C1、アーム取付部62C2を有している。一対の中間クロス取付部62C1は、車幅方向内側へ突出して互いに車幅方向で対向し、中間クロス取付部62C1同士の間が、車両幅方向に延出される中間クロスメンバ65で連結されている。中間クロスメンバ65の下面は、前側クロスメンバ64の下面よりも上側に配置されている。アーム取付部62C2には、防振のための前ブッシュ23Aを介して前ロアアーム25Aが連結されている。
サイドレール62、サイド前端部62A、中間取付部62C、サイド後端部62B、及びボルト締結部22Cは、一体的に構成されている。本実施形態でも、サイド前端部62A、中間取付部62C、サイド後端部62B、及びボルト締結部22Cは、アルミを主材料としてアルミダイキャストで製造されている。
サスペンションメンバ60のサイドレール62は、バッテリ収容部40のバッテリ前サイド部48と連結されている。
図6に示されるように、サスペンションメンバ60の下側には、非接触充電器34が配置されている。非接触充電器34は、上面35Aが中間クロスメンバ65及び後側クロスメンバ66の下面側に配置され、ボルトB3により、後側クロスメンバ66、中間クロスメンバ65に取り付けられている。
非接触充電器34の前端は、中間クロスメンバ65よりも前側に配置され、前側クロスメンバ64よりも後側に配置されている。非接触充電器34の後端は、後側クロスメンバ66よりも後側に配置され、凸枠部44Aの前側に配置されている。非接触充電器34の下面35Bは、前側クロスメンバ64の下面よりも上側に配置されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
バッテリ46への充電は、第1実施形態と同様に行われる。また、車両12の走行時において、路面上に車両12の下面と干渉する障害物がある場合に、第1実施形態と同様に非接触充電器34を保護することができる。
本実施形態では、サスペンションメンバ60の一部を構成する中間クロスメンバ65、後側クロスメンバ66に非接触充電器34が取り付けられているので、非接触充電器34を取り付けるための別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
なお、本実施形態では、前ロアアーム25Aをサイドレール62の中間取付部62Cに連結させたが、前ロアアーム25Aをサイド前端部62Aに対応する位置に連結させてもよい。
[第3実施形態]
次に、本発明の第3実施形態について説明する。本実施形態では、第1、2実施形態と同様の部分については同一の符号を付して、詳細な説明を省略する。
本実施形態の車両12は、主に、非接触充電器34の取付位置、前ロアアーム25A、後ロアアーム25Bの取付位置、及び後側クロスメンバ66の位置が第2実施形態と異なり、その他の構成については、第2実施形態と同様である。
サスペンションメンバ60の前端部には、第1実施形態と同様のアーム取付部22A2が形成され、アーム取付部22A2には、防振のための前ブッシュ23Aを介して前ロアアーム25Aが連結されている。中間取付部62Cのアーム取付部62C2には、防振のための後ブッシュ23Bを介して後ロアアーム25Bが連結されている。後側クロスメンバ66は、第2実施形態よりも僅かに下側に配置されている。
非接触充電器34は、前端が前側クロスメンバ64の後側に配置され、後端が後側クロスメンバ66の前側に配置されている。すなわち、非接触充電器34は、車両前後方向で前側クロスメンバ64と後側クロスメンバ66の間に配置されている。非接触充電器34は、前取付プレート68Aを介して前側クロスメンバ64へ取り付けられると共に、後取付プレート68Bを介して後側クロスメンバ66へ取り付けられている。
前取付プレート68Aは板厚方向からみて略Z状の板状とされ、前端面68A1、前端面68A1の後端から上方へ屈曲した立上面68A2、及び、立上面68A2の上端から後方へ屈曲した後端面68A3を有している。前端面68A1の下面が前側クロスメンバ64の上面と接合され、後端面68A3の下面が非接触充電器34の筐体34Aの前端上面に接合されている。非接触充電器34の筐体34Aの下面は、前側クロスメンバ64の下面よりも上側に配置されている。
後取付プレート68Bは板厚方向からみて略Z状の板状とされ、前端面68B1、前端面68B1の後端から下方へ屈曲した立下面68B2、及び、立下面68B2の下端から後方へ屈曲した後端面68B3を有している。前端面68B1の下面が非接触充電器34の筐体34Aの後端上面に接合され、後端面68B3の下面が後側クロスメンバ66の上面と接合されている。非接触充電器34の筐体34Aの下面35Bは、後側クロスメンバ66の下面よりも上側に配置されている。
次に、本実施形態の作用について説明する。
バッテリ46への充電は、第1実施形態と同様に行われる。また、車両12の走行時において、路面上に車両12の下面と干渉する障害物がある場合に、第1実施形態と同様に非接触充電器34を保護することができる。さらに、本実施形態では、前方衝突の場合に、前側クロスメンバ64から非接触充電器34を介して後側クロスメンバ66へ衝撃荷重を伝達させることができる。
また、本実施形態では、サスペンションメンバ60の一部を構成する前側クロスメンバ64、後側クロスメンバ66に非接触充電器34が取り付けられているので、非接触充電器34を取り付けるための別部材を用意する必要がなく、部品点数の増加を抑制することができる。
また、本実施形態では、車両12の後退時において、路面上に車両12の下面と干渉する障害物があった場合にも、非接触充電器34よりも下側へ突出している後側クロスメンバ66が当該障害物と接触する。したがって、車両12の後退時においても、非接触充電器34と障害物との接触を避けることができるか、もしくは、非接触充電器34へ障害物が接触しても、非接触充電器34への荷重入力を少なくして、非接触充電器34を保護することができる。
なお、本実施形態では、後ロアアーム25Bをサイドレール62の中間取付部62Cに連結させたが、後ロアアーム25Bをサイド後端部62Bに対応する位置に連結させてもよい。
また、本実施形態では、前側クロスメンバ64、後側クロスメンバ66に非接触充電器34を取り付けたが、他の部材、例えば、フロントサイドメンバ14や、その他の部材に取り付けてもよい。
また、本実施形態では、サスペンションメンバを構成する前側クロスメンバの下面を、非接触充電器34の筐体34Aの下面35Bよりも下側に配置したが、その他の車両幅方向に延びる部材を非接触充電器34の筐体34Aの下面35Bよりも下側に配置してもよい。
10 車両前部構造
20 サスペンションメンバ
22 サイドレール
24 前側クロスメンバ(クロスメンバ)
26 後側クロスメンバ
34 非接触充電器
46 バッテリ
58 送電コイル(非接触送電システム)
60 サスペンションメンバ
62 サイドレール
64 前側クロスメンバ(クロスメンバ)
65 中間クロスメンバ
66 後側クロスメンバ

Claims (5)

  1. 車両前部の下側に配置され、非接触送電システムによる送電を受けて車載のバッテリへ充電を行う非接触充電器と、
    前記車両前部において前記非接触充電器よりも車両前側に配置され、車両幅方向に延び、下面が前記非接触充電器の下面よりも車両下側に配置されたクロスメンバと、
    を備えた車両前部構造。
  2. 前記非接触充電器は前記クロスメンバに取り付けられている、請求項1に記載の車両前部構造。
  3. 前記車両前部に設けられ、車幅方向に互いに間隔を開けて配置され車両前後方向に延出された一対のサイドレールを有するサスペンションメンバを備え、
    前記クロスメンバは、前記一対のサイドレール間に架け渡されて前記サスペンションメンバの一部を構成する前側クロスメンバである、
    請求項1または請求項2に記載の車両前部構造。
  4. 前記一対のサイドレール間に架け渡されて前記サスペンションメンバの一部を構成し前記前側クロスメンバよりも車両後側に配置された後側クロスメンバを有し、
    前記非接触充電器は前記後側クロスメンバに取り付けられている、請求項3に記載の車両前部構造。
  5. 前記非接触充電器は、前記前側クロスメンバと前記後側クロスメンバの間に配置されており、前記後側クロスメンバの下面は、前記非接触充電器の下面よりも下側に配置されている、請求項4に記載の車両前部構造。
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