JP2019084890A - 車両の部品搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】バックボーンを備えた車両であっても、電池パック、燃料タンクを含む車両の部品を適切に搭載する。【解決手段】エンジン及び電動機を備えた車両の前後の車軸の間で、車両のフロントフロアパン３に形成されたバックボーン１１の下側の車室外に、燃料タンク１２を備えると共に、リヤフロアパン５の凹部１６（車室内）に電池パック１８を備え、剛性を確保した車両で、乗員の空間を確保した状態で、コストをかけることなく、燃料タンク１２を安全に搭載し、電池パック１８の温度管理を容易に行う。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の部品搭載構造に関する。

近年、走行用モータで駆動輪を駆動させる車両（ＥＶ）や、走行用モータと内燃機関（エンジン）とを組み合わせて車両の駆動力を得るようにしたハイブリッド車両が開発され、実用化が進んでいる。ハイブリッド車両としては、発電機をエンジンにより駆動させて発電し、走行用モータに給電を行う電池パックの電池（バッテリ）を充電する車両（ＨＥＶ）や、バッテリを外部の商用電源でも充電可能な車両（ＰＨＥＶ）の実用化が進んでいる。

ＥＶやＨＥＶ、ＰＨＥＶは、走行用モータやエンジンを備えているため、エンジンの燃料を貯める燃料タンクや、走行用モータ等に電力を供給するバッテリ等が部品として搭載されている。車両のコストを抑えるため、ＥＶやＨＥＶ、ＰＨＥＶの車両フレームの共用化が進められ、車両の部品を最適に搭載できる技術が種々提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特許文献１の技術では、座席の下やクロスビームの下側に電池パック、燃料タンクを配し、居住性を損なうことなく、バッテリ部品と燃料タンク部品の搭載スペースを確保している。また、特許文献２の技術では、前後の座席の下に部品の搭載スペースを確保し、エンジンのみを備える車両とエンジンとモータの両方を備える車両とで車両フレームを共用できるようにしている。

しかし、特許文献１、特許文献２の技術では、前席を含む座席の下に（車幅方向に亘り）電池パックや燃料タンクの搭載スペースを確保しているので、足元のスペースに制約を受けてしまうのが現状である。

また、近年では、車両の大型化に伴い、車両の前後方向に延びるトンネル状に形成されたバックボーンを備えて剛性を確保する車両が増えてきている。バックボーンは車両の前後方向に延びて形成されているため、座席の下に（車幅方向に亘り）電池パックや燃料タンクの搭載スペースを確保する構造を採用することが困難であり、車両フレームの共用化が進まない状況にあるのが実情である。

特開２００９−２９１５９号公報 特開２０１４−２０８５１８号公報

本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、バックボーンを備えた車両であっても、電池パック、燃料タンクを含む車両の部品を適切に搭載することができる車両の部品搭載構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための請求項１に係る本発明の車両の部品搭載構造は、内燃機関及び電動機を備えた車両の部品搭載構造であって、前記車両のフロアの車幅方向中央部において、上方に突出して前記車両の前後方向に延びるトンネル状に形成されたバックボーンと、前後の車軸の間における前記バックボーンの下側の車室外に配され、前記内燃機関の燃料が貯められる燃料タンクと、前後の車軸の間における後席の下側の車室内に配され、前記電動機の電源となる電池パックとを備えたことを特徴とする。

請求項１に係る本発明では、前後の車軸の間で、形状の自由度が高い燃料タンクをバックボーンの下側の車室外に配したので、剛性を確保した車両で、乗員の空間を確保した状態で、形状の変更を最小限に抑えて燃料タンクを変形しにくい場所に安全に搭載することができる。また、燃料タンク自体を変形抑制部材として機能させることができる。そして、前後の車軸の間で、電池パックを後席の下側の車室内に配したので、車室の空調装置を利用して電池パックの温度管理を行うことができ、専用の温度管理装置を用いることなく電池パックの劣化を抑制することができる。

このため、バックボーンを備えた車両であっても、電池パック、燃料タンクを含む車両の部品を適切に搭載することが可能になる。

そして、請求項２に係る本発明の車両の部品搭載構造は、請求項１に記載の車両の部品搭載構造において、前記車両の幅方向左右両側で前後方向に延設される一対のサイドメンバと、前記サイドメンバと前記バックボーンの間における車室外に配され、前記内燃機関の排気が送られる排気管とを備えたことを特徴とする。

請求項２に係る本発明では、サイドメンバとバックボーンの間に排気管が備えられるので、排気管を最短の長さにすることができると共に、排気管の中央部位がサイドメンバの内側に配される状態になり、外部から見えにくくなると共に、外から接触しにくくなり、見栄えの向上と安全確保を図ることができる。

また、請求項３に係る本発明の車両の部品搭載構造は、請求項２に記載の車両の部品搭載構造において、前記バックボーンの側部に連結されるクロスメンバを備えたことを特徴とする。

請求項３に係る本発明では、燃料タンクが配されたバックボーンの部位をクロスメンバで補強することができる。

また、請求項４に係る本発明の車両の部品搭載構造は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両の部品搭載構造おいて、前記電池パックのケースは、車室のフロアパネルの一部であることを特徴とする。

請求項４に係る本発明では、電池パックのケースが車室のフロアパネルの一部であるので、防水シート、トレー、カバー、固定用ブラケット等の電池パックの専用部品の一部を削減して、コストを抑制することができる。

本発明の車両の部品搭載構造は、バックボーンを備えた車両であっても、電池パック、燃料タンクを含む車両の部品を適切に搭載することが可能になる。

本発明の一実施例に係る車両の部品搭載構造を説明する斜視図である。 本発明の一実施例に係る車両前部の構造を説明する平面図である。 本発明の一実施例に係る車両前部の構造を説明する車両下側からの図である。 図２、図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視図である。 図２、図３中のＶ−Ｖ線矢視図である。 図２中のＶＩ−ＶＩ線矢視図である。

図１には本発明の一実施例に係る車両の部品搭載構造を説明するために車室を前方側から見た概略状況、図２には本発明の一実施例に係る車両の部品搭載構造を説明するために車室を上から見た状況（電池パックのカバーは省略してある）、図３には本発明の一実施例に係る車両の部品搭載構造を説明するために車室を車両の下側から見た状況、図４には燃料タンクの部位の車幅方向の断面を説明する図２、図３中のＩＶ−ＩＶ線矢視の状況、図５には電池パックの部位の車幅方向の断面を説明する図２、図３中のＶ−Ｖ線矢視の状況、図６には乗員スペースを説明する図２中のＶＩ−ＶＩ線矢視の状況を示してある。

主に図１から図４に示すように、車両の下部の幅方向両側部には、車両の前後方向に延びる骨格部材であるサイドメンバ１が左右一対で車幅方向の左右両側に配されている。左右一対のサイドメンバ１は、その前端部が車両の幅方向に延びるフロントエンドクロスメンバ（図示省略）に接続されている。

サイドメンバ１の下側には車幅方向に延びるクロスメンバ２が車両の前後方向に複数備えられている。サイドメンバ１の上側にはフロントフロアパン３が備えられ、フロントフロアパン３の車両の後端にはフロアクロスメンバが備えられている。フロアクロスメンバを挟んでフロントフロアパン３の反対側（後側）には後席が配されるリヤフロアパン５が備えられている。

フロントフロアパン３の前側は、車室Ｓと車室Ｓの前方の領域（例えば、エンジンルーム）とを仕切るダッシュパネル（図示省略）に接続されている。フロントフロアパン３には、後側に延びるバックボーン１１が設けられている。バックボーン１１はフロントフロアパン３の車幅方向中央部に配され、上方に突出して車両前後方向に延設されるトンネル状に形成されている。即ち、主に図３に示すように、バックボーン１１は、断面が車幅方向に延びる上面部１１ａと、上面部１１ａの車幅方向両端から下方へ延びる側面部１１ｂとを有する台形状に形成されている。

前輪の車軸２１と後輪の車軸２２の間におけるバックボーン１１の下側のクロスメンバ２の上部（車室の外側：車室外）には内燃機関（エンジン）の燃料が貯められる燃料タンク１２が配されている。燃料タンク１２は液体を貯めるもので形状の自由度が高いので、バックボーン１１の形状に合わせて車両の前後方向に延びて配される、台形状の矩形容器とされている。燃料タンク１２にはパイプ１２ａを介して給油口１２ｂが接続され、給油口１２ｂは車両の右側のパネルに開口している。

前後の車軸２１、２２の間で、形状の自由度が高い燃料タンク１２をバックボーン１１の下側の車室外に配したので、バックボーン１１により剛性が確保された車両で、乗員の空間を確保することができる。つまり、バックボーン１１の車幅方向の両側のフロントフロアパン３の上面の足元１０の空間を確保することができる。この状態で、形状の変更を最小限に抑えて燃料タンク１２を変形しにくい場所に安全に搭載することができる。また、燃料タンク１２自体を変形抑制部材として機能させることができる。

また、燃料タンク１２が配された部位のバックボーン１１と、サイドパネル６の下側のサイドシル７とにわたりフロントフロアクロスメンバ８が連結されている。フロントフロアクロスメンバ８を備えたことで、燃料タンク１２が配されたバックボーン１１の部位をクロスメンバで補強することができる。

一方、フロントフロアパン３の下側（車両の外側：車室外）で、サイドメンバ１とバックボーン１１の一方（図３中右側）の側面部１１ｂの間には、エンジンの排気が送られる排気管１３が配されている。高温となる排気管１３の上側には、断熱部材１４が配されている。

サイドメンバ１とバックボーン１１の間に排気管１３が備えられるので、排気管１３を最短の長さにすることができると共に、排気管１３の中央部位がサイドメンバ１の車両の幅方向の中央部側（内側）に配される状態になり、外部から排気管１３が見えにくくなると共に、手等が外から排気管１３に接触しにくくなり、見栄えの向上と安全確保を図ることができる。また、泥水等が接触した際に蒸発により生じる匂い等も車室Ｓに進入し難くなる。

そして、主に、図１、図２、図３、図５、図６に示すように、後輪の車軸２２の前側におけるリヤフロアパン５（フロアパネル）には下側に凹む凹部１６が形成され、凹部１６の内側には防水処理が施され、凹部１６には、電動機の電源となる電池パック（電池関連部品を含む部材）１８が収容されている。

そして、電池パック１８が収容された凹部１６の上側には、防塵のためのカバー１７が設けられている。カバー１７には必要に応じて通気手段が備えられる。つまり、電池パック１８は、前後の車軸２１、２２の間における後席２５の下側の車室内に配されている。そして、電池パック１８のケースが、車室のフロアパネルの一部で構成された状態になっている。

電池パック１８には充電ケーブル１８ａを介して充電口１８ｂが接続され、充電口１８ｂは車両の左側のパネルに開口している。

前後の車軸２１、２２の間で、電池パック１８を後席２５の下側の車室内に配したので、車室の空調装置を利用して電池パック１８の温度管理を行うことができる。このため、専用の温度管理装置を用いることなく電池パック１８を所定の温度状態に維持することができ、電池パック１８の劣化を抑制することができる。

そして、電池パック１８が収容されるケースが車室のリヤフロアパン５の凹部１６とカバー１７とで構成されているので、フロアパネルの一部に電池パック１８を収容することができ、防水シート、トレー、カバー、固定用ブラケット等の電池パック１８の専用部品の一部を削減して、コストを抑制することができる。

以上、上記説明のように、本発明の車両の部品搭載構造は、エンジン及び電動機を備えた車両の前後の車軸２１、２２の間で、車両のフロントフロアパン３に形成されたバックボーン１１の下側の車室外に、形状の自由度が高い燃料タンク１２を備え、後席２５の下側の車室内に電池パック１８を備えている。

これにより、剛性を確保した車両で、乗員の空間を確保した状態で、形状の変更を最小限に抑えて燃料タンク１２を変形しにくい場所に安全に搭載することができる。また、燃料タンク１２自体を変形抑制部材として機能させることができる。そして、車室の空調装置を利用して電池パック１８の温度管理を行うことができ、専用の温度管理装置を用いることなく電池パック１８の劣化を抑制することができる。

このため、バックボーン１１を備えた車両であっても、電池パック１８、燃料タンク１２を含む車両の部品を適切に搭載することが可能になり、ＥＶやＨＥＶ、ＰＨＥＶ等、走行用モータやエンジンを備えて大型になり易い車両で、車両フレームの共用化が進めやすくなり、ＥＶやＨＥＶ、ＰＨＥＶ等の部品を最適に搭載して、コストを大幅に低減し、ＥＶやＨＥＶ、ＰＨＥＶ等を低コストで普及することが可能になる。

尚、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。

本発明は、車両の部品搭載構造の産業分野で利用することができる。

１ サイドメンバ
２ クロスメンバ
３ フロントフロアパン
５ リヤフロアパン
６ サイドパネル
７ サイドシル
８ フロントフロアクロスメンバ
１１ バックボーン
１２ 燃料タンク
１３ 排気管
１４ 断熱部材
１６ 凹部
１７ カバー
１８ 電池パック
２１、２２ 車軸

Claims (4)

1. 内燃機関及び電動機を備えた車両の部品搭載構造であって、
   前記車両のフロアの車幅方向中央部において、上方に突出して前記車両の前後方向に延びるトンネル状に形成されたバックボーンと、
   前後の車軸の間における前記バックボーンの下側の車室外に配され、前記内燃機関の燃料が貯められる燃料タンクと、
   前後の車軸の間における後席の下側の車室内に配され、前記電動機の電源となる電池パックとを備えた
   ことを特徴とする車両の部品搭載構造。
2. 請求項１に記載の車両の部品搭載構造において、
   前記車両の幅方向左右両側で前後方向に延設される一対のサイドメンバと、
   前記サイドメンバと前記バックボーンの間における車室外に配され、前記内燃機関の排気が送られる排気管とを備えた
   ことを特徴とする車両の部品搭載構造。
3. 請求項２に記載の車両の部品搭載構造において、
   前記バックボーンの側部に連結されるクロスメンバを備えた
   ことを特徴とする車両の部品搭載構造。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の車両の部品搭載構造おいて、
   前記電池パックのケースは、車室のフロアパネルの一部である
   ことを特徴とする車両の部品搭載構造。
   

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