JP2021104760A - 搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】電気自動車等の車両に搭載されるパワーコントロールユニット等の電子機器を省スペースで搭載可能とする搭載構造を提供する。また、車両に電子機器を搭載する際に電子機器を保護することが可能な搭載構造を提供する。【解決手段】車両１に電子機器５６を搭載する搭載構造に関するものである。車両１は、前後方向に延び、車幅方向に所定の間隔を空けて配置された一対のサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒを有している。サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒと交差する方向には、第１クロスメンバ１１ａと、第２クロスメンバ１１ｂとが、車両１の前後方向に所定の間隔を空けて配置されている。電子機器５６は、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂを介して車両１に搭載されており、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとが、電子機器５６の固定状態において相対的に高さが異なるように配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、パワーコントロールユニット（ＰＣＵとも称する）等の電子機器を車両に搭載する搭載構造に関する。

最近では、二酸化炭素の排出量の低減等の環境対策のため、電気自動車やハイブリッド車等の車両が増加しつつある。これらの車両は、電動化するにあたり、駆動用のモータや駆動用のバッテリーに加えて、ＰＣＵ、ＤＣ／ＤＣコンバータ、車載充電器（オンボードチャージャー又はＯＢＣとも称する）等の電子機器を搭載する必要がある。

上述した電子機器類を車両に搭載するにあたり、前方からの衝撃に対して電子機器類を保護する必要がある。そこで、エンジンルーム内の車両骨格部材に、第１の取付部を介して取り付けられた第１の補機（車載充電器に相当）と、前記車両骨格部材に第２の取付部を介して取り付けられた第２の補機（ＰＣＵに相当）とが搭載された車両用補機搭載構造が知られている（例えば、特許文献１）。特許文献１の発明は、車両両側に設けられたサイドメンバ間に２本のクロス部材（クロスメンバに相当）が、車両前後方向において同じ高さとなるように設けられている。また、第１の取付部と、第２の取付部とが、それぞれ２本のクロス部材と平行となるように所定の間隔を空けて、両クロス部材に取り付けられている。従って、第１の補機と、第２の補機は、両クロス部材上にそれぞれ水平に２段積みで積層配置されている。

特許第５６５２０９１号公報

しかしながら、上述のように２本のクロス部材を車両の前後方向において同じ高さとなるように設けた場合、電子機器が、サイドメンバやクロスメンバ上に位置し、前方や側方がむき出しの状態となり、前方からの衝撃や側方からの衝撃により、車両の各種部材と干渉する問題がある。そのため、かかる問題を解決できる構成とすることが、なお一層好ましい。さらに、特許文献１の構成では、サイドメンバよりも上方に補機（以後、電子機器とも称する）が突出した状態となるため、それぞれの電子機器の重心位置が高くなり、電子機器はもちろん車両としての安定性の低下に繋がる懸念があった。また、電子機器の上方への突出が大きくなることにより、電子機器の搭載のスペースを確保することも困難であった。

そこで、本発明は、ワンボックスカーや小型車を始めとする各種の車両において省スペースで電子機器等を搭載可能な電子機器の搭載構造を提供することを目的とする。

（１）上述した課題を解決すべく提供される本発明の搭載構造は、少なくとも１つの電子機器を車両に搭載する搭載構造であって、前記車両の前後方向に延び、車幅方向に所定の間隔を空けて配置された一対のサイドメンバと、前記サイドメンバと交差する方向に配置される第１クロスメンバと、前記第１クロスメンバと前記車両の前後方向に所定の間隔を空けて配置される第２クロスメンバとを有し、前記電子機器が、前記第１クロスメンバ及び第２クロスメンバを介して前記車両に搭載されており、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバのうちいずれか一方が、前記電子機器の前方側に配置されていることを特徴とするものである。

本発明の搭載構造は、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバのうちいずれか一方が、電子機器の前方側に配置されているので、車両が前方に追突等することによって前方側から衝撃を受けた場合に、電子機器が車両の前方側に侵入することを前方側のクロスメンバによって抑制することができる。また、車両の前方側に例えばトランスアクスル等の他部材が搭載されている場合は、前方からの衝撃によってトランスアクスル等の他部材が電子機器の方に侵入することを抑制することができる。

（２）上述した課題を解決すべく提供される本発明の搭載構造は、前記第１クロスメンバと第２クロスメンバとが、前記電子機器の固定状態において相対的に高さが異なるように配置されていることを特徴とするものである。

本発明の搭載構造は、電子機器が、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバを介して車両に搭載されており、第１クロスメンバと第２クロスメンバとが、電子機器の固定状態において相対的に高さが異なるように配置されているので、第１クロスメンバと第２クロスメンバとの間に収容スペースが形成される。そのため、前記収容スペース内に電子機器を収容することができる。しかも、電子機器自体の重心位置を低い位置に配置するのではなく、第１クロスメンバを電子機器の前（第２クロスメンバ上）に配置することで、固定部が、電子機器の重心に近くなり、安定する。また、車両の加速に伴う重力加速度（Ｇとも称する）による電子機器のふらつきや振動を軽減することが可能である。

（３）上述した課題を解決すべく提供される本発明の搭載構造は、前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバとの間に亘って、支持部が取り付けられており、前記支持部又はクロスメンバに前記電子機器が搭載されていることを特徴とするものである。

本発明の搭載構造は、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバとの間に亘っており、車両に対して前方側から受ける衝撃に対する耐久性が高いものである。また、本発明の搭載構造は、このような前後方向への衝撃に対する耐久性が高い構造に対して電子機器を搭載したものである。そのため、本発明によって、前後からの衝突を受けても電子機器の破壊等が生じにくい搭載構造を提供できる。また、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバとの間に亘って、支持部が取り付けられることにより、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバとの間の前方側からの衝撃に対する耐久性がより一層高められる。これにより、支持部に搭載した電子機器を、前方側からの衝撃から保護することが可能である。

（４）上述した課題を解決すべく提供される本発明の搭載構造は、前記電子機器が、前記一対のサイドメンバ間の領域に配置されていることが好ましい。

本発明の搭載構造は、電子機器が、一対のサイドメンバ間の領域に配置されているので、車両が側方側から衝撃を受けた際に、第１クロスメンバと第２クロスメンバとで衝撃に対して踏ん張ることができ、電子機器を保護することが可能である。

（５）上述した課題を解決すべく提供される本発明の搭載構造は、前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバのいずれか一方又は双方が、両端側において前記一対のサイドメンバの内側面に当接するように支持されていることが好ましい。

本発明の搭載構造は、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバのいずれか一方又は双方が、両端側において一対のサイドメンバの内側面に当接するように支持されているので、車両が側方側から衝撃を受けた際に、サイドメンバが受けた衝撃をクロスメンバに分散させることが可能である。これにより、車両部材が側方側から電子機器に干渉することを抑制できる。

（６）上述した課題を解決すべく提供される本発明の車両は、前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバのいずれか一方又は双方が、前記サイドメンバよりも下方に位置することが好ましい。

かかる構成によれば、搭載する電子機器の一部又は全部の側方側が、サイドメンバ間にクロスメンバを配置かつ、サイドメンバに囲まれるように位置するので、車両が側方側から衝撃を受けた場合であっても、クロスメンバの支えもあって、電子機器が車両部材と干渉することを抑制している。

（７）上述した課題を解決すべく提供される本発明の搭載構造は、前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバは、前記車両の前方側に位置するフロントクロスメンバを形成することを特徴とするものである。

かかる構成によれば、第１クロスメンバ及び第２クロスメンバがフロントクロスメンバを形成するので、車両の前方側に電子機器を搭載するスペースを確保しやすくなる。これにより、小型車やワンボックスカー等を電動化する場合に、車室空間を確保しつつ、車室フロアの低床化やフラット化が行いやすくなる。

本発明によれば、ワンボックスカーや小型車を始めとする各種の車両において省スペースで電子機器等を搭載可能な電子機器の搭載構造を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の構成を図解的に示す左側面図である。 本発明の一実施形態に係る車両の構成を図解的に示す右側面図である。 電子機器の１段目から見た車両要部の構成を図解的に示す平面図である。 電子機器の２段目から見た車両要部の構成を図解的に示す平面図である。 電子機器の３段目から見た車両要部の構成を図解的に示す平面図である。 図１の要部を拡大した概略左側断面図である。 図５の要部を拡大した概略平面図である。 本発明の別の実施形態に係る車両の要部を拡大した概略左側断面図である。

以下では、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、説明を容易にするため、実際のスケールとは異なっていることに留意されたい。

図１は、左方向から見た左側面図を図解的に簡略化して描いたものである。図２は車両１を右方向から見た右側面図である。図３〜５は、車両１の平面図を図解的に描いたものであり、後述する電子機器５６の収容状態を階層的に表したものである。図１〜図５のように、車両１は、電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行するものである。本実施形態では、車両１は、モータ２を走行用駆動源として搭載し、モータ２に電力供給することにより発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行するものとされている。また、本実施形態において例示する車両１は、キャブオーバ構造が採用されたワンボックスタイプのものとされている。

車両１は、車体３の下部に、一対のサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒを備えている。サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒは、左右対称に構成され、車幅方向（左右方向）に互いに間隔を空けてそれぞれ前後方向に延びている。サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒは、それぞれ長手方向両側に略平行に配置されているが、中間部において屈曲しており車両前方側に向かうにつれて互いに近接している。

図３〜５に示すように、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間に形成された領域は、大別して後方側領域１６、中間領域１７、及び前方側領域１８の３つの領域に分類することができる。後方側領域１６は、車両１の後方側において、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが所定の間隔を介して略平行に配置された部分に形成された領域である。後方側領域１６は、略矩形の領域とされている。また、中間領域１７は、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの中間部において両者の間に形成された領域である。中間領域１７は、前方側に向かうにつれて後方側領域１６におけるよりも間隔が狭まるようにサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが傾斜した部分に形成されている。そのため、中間領域１７は、後方側領域１６とは異なり、略台形状の領域とされている。前方側領域１８は、中間領域１７よりも車両１の前方側において、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが略並行に配置された部分に形成された領域である。前方側領域１８は、後方側領域１６と同様に略矩形の形状とされているが、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間隔が後方側領域１６におけるよりも狭いため、後方側領域１６よりも車幅方向に小さな領域とされている。

中間領域１７には、車幅方向に沿ってフロントクロスメンバとなる第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとが車両前後方向に所定の間隔を空けて設けられている。第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとは、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒと交差する方向に架け渡されている。また、第１クロスメンバ１１ａは、第２クロスメンバ１１ｂの車両前方側に位置し、適宜のブラケット（図示しない）を介して、両端側が、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの内側面と当接するように支持されている。また、第２クロスメンバ１１ｂは、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの下側に支持されたブラケットを介して、両端側が、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒに支持されて搭載構造５を形成している。従って、第２クロスメンバ１１ｂは、第１クロスメンバ１１ａよりも下方に位置するように配置されている（図６参照）。これにより、後述する電子機器５６の前方側に第１クロスメンバ１１ａが位置し、第１クロスメンバ１１ａが、電子機器５６の前面側と対向するように配置される。また、第１クロスメンバ１１ａの一部が、高さ方向において、電子機器５６と重なる。また、電子機器５６の前方側に第１クロスメンバ１１ａが配置された搭載構造５が形成されることにより、車両１が前方に追突等することによって前方側から衝撃を受けた場合に、電子機器５６が車両１の前方側に侵入することを第１クロスメンバ１１ａによって抑制することができる。また、車両１の前方側に搭載されている、例えばモータ２等の他部材が、前方からの衝撃によって電子機器５６の方に侵入することを抑制することができる。

上述したように搭載構造５は、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとが相対的に高さが異なるように設けられているので、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとの間に上下方向の収容スペースが確保される。そのため、前記収容スペース内に電子機器５６を収容することができ、しかも、電子機器５６を低い位置に位置付けることが可能である。これにより、電子機器５６の重心が低位置に位置するので、電子機器５６の取り付け状態が安定化する。また、車両１の加速に伴う重力加速度（Ｇとも称する）による電子機器５６のふらつきや振動を軽減することが可能である。また、前記収容スペースは、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとによって左右方向からの衝撃を受け止めることができるので、左右方向の衝撃に対して高い耐久性が確保される。

また、搭載構造５は、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとの間に、電子機器５６が固定される支持部１２が形成されている。図７に示すように支持部１２は、３本、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとに亘って取り付けられ、電子機器５６の固定面が略水平となるように形成されている。支持部１２は、前後方向からの衝撃に対して、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバと１１ｂとの間で突っ張ることにより、前記収容スペースの耐久性をより一層高めることができる。電子機器５６は、支持部１２上に搭載され、適宜の手段で支持部１２に固定されている。従って、電子機器５６は、前後方向からの衝撃に対して高い耐久性が確保された収容スペース内に収容されるので、前後からの衝突を受けても電子機器５６の破壊が生じにくい搭載構造が提供される。なお、電子機器５６は、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂのいずれか一方又は双方に直接的に搭載されるものやブラケット等を介して間接的に搭載されるものであっても良い。

図１等に示すように、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒ上には、フロアパネル１３が設けられている。フロアパネル１３は、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒに跨がるように配置されている。フロアパネル１３は、例えば、サイドメンバ１０の上面に溶接によって接合する等して固定されている。フロアパネル１３の上方には、車室１４が設けられている。車室１４の前端部には、車幅方向に横並びの運転席及び助手席からなる前部座席１５が配置されている。フロアパネル１３は、少なくとも前部座席１５の足下から車室１４の後端まで延びるように形成されている。また、フロアパネル１３には、前部座席１５の下方において、上方に向けて突出した空間部１３ａが形成されている。すなわち、空間部１３ａは、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒよりも上方に突出して形成されている。なお、本実施形態では、空間部１３ａは、車両前後方向の中間部近傍に形成されている。

図３〜５に示すように、車両１は、駆動輪である前輪３１Ｌ，３１Ｒに対し、電力により発生する回転動力を伝達する駆動装置２０を備えている。駆動装置２０は、回転動力を出力するためのモータ２と、モータ２から出力された回転動力を前輪３１Ｌ，３１Ｒに伝達するためのトランスアクスル３２とを備えている。

モータ２は、空間部１３ａに対して前方側に位置し、フロアパネル１３よりも下方に配設されている。モータ２は、図１に示すように、出力軸２３がモータ本体２４から前後方向に沿って前側に延びる縦置きの状態で配置され、固定されている。また、モータ２は、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間に形成された前方側領域１８において、第１クロスメンバ１１ａの前方側に配置されている。また、図６に示すように、モータ２の前面側には、マウント部２５が設けられており、マウント部２５が、第１クロスメンバ１１ａの下方に設けたブラケットに締結されることで、車体３に支持されている。従って、マウント部２５は、第１クロスメンバ１１ａの下方側に配置されている。これにより、モータ２の少なくとも一部が、車両１の前後方向視において、第１クロスメンバ１１ａよりも下方に位置する。なお、モータ２の少なくとも一部が、車両１の前後方向視において、マウント部２５と重なっているものや、モータ２の少なくとも一部が、車両１の前後方向視において、第１クロスメンバ１１ａと重なったものであっても良い。また、上述した支持部１２は、マウント部２５の車両後方側に配置されている。そのため、前方側に衝突した際に、支持部１２が、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとの間で突っ張ることによって、マウント部２５から受ける衝撃を抑制できる。

トランスアクスル３２は、前方側領域１８において、モータ２に対して前方に配置されている。トランスアクスル３２は、モータ２の動力を左右の駆動輪である前輪３１Ｌ，３１Ｒに分配するデファレンシャルギヤを含むものであり、従来公知のものと同様の構成とされている。前記デファレンシャルギヤは、デフケース内で回転可能に設けられる２個のピニオンギヤにそれぞれ噛合する２個のサイドギヤ及びデフケースに固定されるリング状のリングギヤを備えている。デフケースは、左右のドライブシャフト３７Ｌ，３７Ｒの一端部が挿入されており、その一端部は、それぞれサイドギヤに接続されている。また、デフケースには、デフケースの外周を取り囲むリング状のリングギヤが固定されている。

前記デファレンシャルギヤは、モータ２に対して動力伝達可能なように結合されている。具体的には、図１に示すように、モータ２の出力軸２３には、かさ歯車３８が固定されている。かさ歯車３８は、リングギヤに形成された斜歯と噛合している。これにより、モータ２の出力軸２３の動力により、デフケースがリングギヤと一体に回転する。そして、デフケースの回転がピニオンギヤを介して各サイドギヤの回転に変換されて、各サイドギヤと一体に左右のドライブシャフト３７Ｌ，３７Ｒが回転し、ドライブシャフト３７Ｌ，３７Ｒの回転がそれぞれ前輪３１Ｌ，３１Ｒに伝達される。このようにトランスアクスル３２は、上述したデファレンシャルギヤやドライブシャフト３７Ｌ、３７Ｒなどによりモータ２の動力を駆動輪に伝達することができる。

図１〜５に示すように、車両１には、上述したモータ２やトランスアクスル３２の近傍に、電動エアコンプレッサ３３が配置されている。また、図１及び図２に示すように、フロアパネル１３の中間領域１７に形成された空間部１３ａの内部に、ＰＣＵ３４（Ｐｏｗｅｒ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ３４又はパワーコントロールユニット３４とも称する）、車載充電器３６（オンボードチャージャー３６又はＯＢＣ３６とも称する）、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５等（以下、これらを総合して電子機器５６とも称する）が配置されている。

電動エアコンプレッサ３３は、車室内の空調のためのものであり、モータ２に対して車幅方向に隣接する位置に配置されている。ＰＣＵ３４はモータ２を駆動するための電圧等の制御を行うためものである。また、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５は、後述するバッテリー３５の電圧を補機類用のバッテリー（図示しない）の充電のために電圧変換するものである。ここで補機類用のバッテリーは、例えば、ヘッドランプ等や低電圧で使用する電装品等に使用されるものである。車載充電器３６は、交流と直流の変換を行ったり、昇圧を行って駆動用バッテリーを充電するものである。また、ＰＣＵ３４、モータ２、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５、車載充電器３６及びバッテリー３５との間等には、高電圧ケーブル３９が接続されている。

図３〜５に示すように、本実施形態の搭載構造５において、電子機器５６は、車載充電器３６を１段目、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５を２段目、ＰＣＵ３４を最上段の３段目となるように、それぞれ積層された状態で一部又は全部が、空間部１３ａの内部に配置されている。これらの電子機器５６の積層順番は、形状や配線の取り回しなどに応じて任意のものとすることができる。また、電子機器５６は、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとの間に形成された支持部１２に支持されている。これにより、電子機器５６は、支持部１２上に略水平な状態で積層配置される。本実施形態においては、車載充電器３６を最下段として、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５と、ＰＣＵ３４とが順次積層されている。車載充電器３６、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５、ＰＣＵ３４は、それぞれ適宜のブラケット（図示しない）を介して支持部１２と、第１クロスメンバ１１ａと、第２クロスメンバ１１ｂとに固定されている。

また、電子機器５６は、モータ２及びトランスアクスル３２よりも上方となるように配置されている。これにより、車両１が前方側から衝撃を受けた際に、駆動装置２０が電子機器５６と干渉することを抑制することができる。具体的には、前方側からの衝撃により、駆動装置２０が電子機器５６の下方に潜り込むので、駆動装置２０と電子機器５６とが干渉することを抑制できる。また、電子機器５６をトランスアクスル３２よりも上方となるように配置することで、車両１が水に浸かった際に、電子機器５６を浸水から抑制することができる。

バッテリー３５は、電子機器５６が配置された空間部１３ａに対して後方側にある後方側領域１６において、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間に配置されている。バッテリー３５は、多数の電池セル３５ａを上下方向に単段であって、水平方向（本実施形態では車幅方向及び車両前後方向）に多数並べて配置したものとされている。バッテリー３５は、車両後方側において直線的に延び、かつ略並行に配置されたサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間に形成された、略矩形状の後方側領域１６に配置されている。そのため、バッテリー３５についても、電池セル３５ａを収容できる程度の高さ（厚み）であって、平面視が略矩形の外観形状とされている。従って、車両１に搭載されているバッテリー３５は、内部にデッドスペースを殆ど発生させることなく電池セル３５ａを配列したものであり、薄型でありながら高容量のものとされている。

上述したように、本実施形態の搭載構造５では、モータ２やトランスアクスル３２のような大きな部材を備えた駆動装置２０が、バッテリー３５に対して前方に配置されている。そのため、本実施形態の搭載構造５を採用した車両１は、駆動装置２０を後方側に配置する場合に比べて車室フロアを確保しやすい。さらに、電子機器５６を車両１の中間領域１７に形成された空間部１３ａの内部に配置することで、電子機器５６が分散配置されることなく一箇所に集約して収容される。そのため、車両１の後方側領域１６に電子機器５６を設ける場合に比べて、バッテリー３５の収容スペースを広く確保でき、車両１のトランクを広く形成することが可能となる。これにより、バッテリー３５を大容量化でき、車両１の走行可能時間を延ばすことができる。また、電子機器５６が空間部１３ａに集約されることで、ＰＣＵ３４、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５及び車載充電器３６の間を接続する高電圧ケーブル３９を最小限の長さとすることができる。また、電子機器５６、モータ２及びバッテリー３５を近接配置することが可能であるので、高電圧ケーブル３９を最小限の長さとすることができる。これにより、配線作業を容易にすると共にコストダウン、軽量化、電力損失の抑制が可能となる。また、電子機器５６が、立体的に形成された空間部１３ａに囲まれているので、車両１が、前方や後方から衝撃を受けた場合に、電子機器５６が空間部１３ａによって保護される。また、空間部１３ａは、両側にサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが形成されているので、車両１が、横方向から衝撃を受けた場合であっても、電子機器５６がサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒによって保護される。

本実施形態の搭載構造５では、トランスアクスル３２の前方又は後方においてモータ２の出力軸２３が前後方向に延びるように配置した縦置きの配置とされている。このような構成を採用することにより、車両１においては、車室フロアの低床化が図られている。すなわち、上述したようにモータ２を縦置きで配置すれば、モータ２の出力軸２３が前後方向に延びることになる。そのため、モータ２の出力軸２３とトランスアクスル３２のリングギヤとの連結に、直交軸歯車であるかさ歯車３８が用いられている。従って、上述したようにモータ２を縦置きの配置とすることで、横置きにしたときのように大きな設置スペースを必要とせず、その分だけ車室１４の低床化が図られている。

また、上述したように、本実施形態の搭載構造５では、一対のサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間であって車両１の後方側にある後方側領域１６にバッテリー３５が配置されている。後方側領域１６は、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間隔が前方側領域１８や中間領域１７よりも大きいため、大容量のバッテリー３５であっても、上下方向に大型化させることなく配置できる。具体的には、バッテリー３５が、充放電可能な電池セル３５ａを上下方向に単段であって、水平方向に複数並ぶように配置したものとされている。また、後方領域においては、一対のサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが略平行に配置されているため、バッテリー３５の配置によりデッドスペースとなる部分が発生しにくい。そのため、上述した車両１においては、平面視が略矩形のバッテリー３５を搭載することができ、バッテリー３５を上下方向に大型化させることなく高容量なものを採用できる。従って、上述した構成によれば、車室フロアの低床化がより一層図りやすくなる。また、上述したような薄型かつ表面積の大きなバッテリー３５採用すれば、電池セル３５ａの冷却効率や、充放電効率の向上についても高い効果が見込める。

なお、本実施形態では、バッテリー３５が、充放電可能な電池セル３５ａを上下方向に単段であって、水平方向に複数並ぶように配置したものを採用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えばバッテリー３５として、上下方向に複数段に亘って電池セル３５ａが積み重ねられたもの等を採用できる。また、上述した実施形態では、バッテリー３５として、平面視が略矩形のものを採用した例を示したが、他の形状等としても良い。

また、上述した搭載構造５を採用した車両１は、バッテリー３５に対して電気的に接続される電動エアコンプレッサ３３と、電子機器５６と、駆動装置２０とを、バッテリー３５に対して前方に配置したものとされている。さらに、駆動装置２０とバッテリー３５との間に電子機器５６が配置されている。このような配置によれば、電子機器５６及びバッテリー３５を繋ぐ高電圧ケーブル３９と、駆動装置２０をなすモータ２等及びバッテリー３５を繋ぐ高電圧ケーブル３９とをバッテリー３５よりも前方側に集中させることができる。これにより、例えば、車両１における高電圧ケーブル３９の配索をシンプルなものとすることや、高電圧ケーブル３９の配索に要するスペースの小型化を図る等の効果が期待できる。また、車両１の製造工程において高電圧ケーブル３９の配索作業を簡素化することが可能となる。

次に、本実施形態の変形例について、図８に基づいて以下に詳細を説明する。なお、第一の実施形態と同様のものについては、同じ符号を付し、説明を一部省略する。

本変形例では、第２クロスメンバ１１ｂがサイドメンバ１０Ｌ,１０Ｒの内側面と当接するように支持されている。第一の実施形態では、第２クロスメンバ１１ｂが、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒよりも下方に位置していたことに対し、変形例では、第２クロスメンバ１１ｂがサイドメンバ１０Ｌ、１０Ｒの内側面と当接されていることが第一の実施形態と異なっている。従って、変形例では、車両１が側方側から衝撃を受けた際に、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとで、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒに対して突っ張ることができ、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの変形を抑制することができる。従って、サイドメンバ１０Ｌ及び１０Ｒが変形して電子機器５６と干渉することを抑制することができる。さらに、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとが、相対的に高さが異なるように配置されている。これにより、車両１が側方側から衝撃を受けた際に、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとが、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの間で踏ん張ることができる。従って、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの強度を高めることができる。

また、本変形例において、第一の実施形態と同様に、第１クロスメンバ１１ａが、電子機器５６の前方側で例えば、電子機器５６の前面側と対向するように配置することができる。これにより、車両１が前方側から衝撃を受けた場合に、車両１の前方側に配置された車両部材と電子機器５６との干渉を抑制することができる。

本実施形態においては、空間部１３ａが車両１の中間領域１７に設けられるものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、空間部１３ａが前方側領域１８や後方側領域１６に形成されていても良い。また、本実施形態においては、空間部１３ａが略矩形状に形成されているが、空間部１３ａは、矩形状以外の形状であっても良い。また、空間部１３ａの上方への突出量も任意のものとできる。

また、本実施形態では、複数の電子機器５６が空間部１３ａの内部に配置されているが、１つの電子機器５６を配置するものであっても良い。また、本実施形態では、複数の電子機器５６が上下方向に積層されているが、空間部１３ａの形状と電子機器５６の形状に合わせて横方向へ並列に並べて配置したり、上下方向への積層と横方向への積層とを併用するなどデッドスペースが少なくなる配置にすれば良い。また、電子機器５６は、空間部１３ａに全部が収容されるものであっても良いし、一部が空間部１３ａに収容されるものであっても良い。また、本実施形態においては、電子機器５６が支持部１２に支持されているが、電子機器５６の支持は適宜の方法が採用できる。

また、本実施形態では、駆動装置２０が、空間部１３ａよりも前方側におけるフロアパネル１３の下方に配置されており、電子機器５６が、駆動装置２０よりも上方に位置するように配置されているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、電子機器５６が、駆動装置２０と高さ方向に同位あるいは駆動装置２０よりも下方に位置するものであっても良い。

また、本実施形態においては、バッテリー３５が、空間部１３ａの後方側におけるフロアパネル１３の下方に配置されているが、バッテリー３５は、任意の位置に設けることが可能である。この場合、バッテリー３５は、デッドスペースを利用したものとすることが望ましい。

また、本実施形態においては、前記電子機器５６が、ＰＣＵ３４と、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５と、車載充電器３６とを有しているが、その他の制御装置などの電子機器類を設けるものであっても良い。

また、本実施形態においては、駆動装置２０が、回転動力を出力するモータ２と、モータ２から出力された回転動力を駆動輪である前輪３１Ｌ、３１Ｒに伝達するトランスアクスル３２とを有しているが、モータ２は、出力に応じて適宜のモータを用いることが可能である。また、トランスアクスル３２は、例えば、デファレンシャルギヤなどの各種差動機構や、各種のトランスミッション等を用いて構成することが可能である。また、本実施形態においてはモータ２が縦置き（車両進行方向）されていたが、モータ２が横置きされていても良い。

また、本実施形態では、バッテリー３５に対して電気的に接続される電子機器の例として、電動エアコンプレッサ３３やＰＣＵ３４、ＤＣ／ＤＣコンバータ５５、車載充電器３６等を例示したが、これらに代えて、あるいはこれらに加えて別の電子機器が採用されたものであっても良い。

本実施形態の搭載構造５では、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとが、電子機器５６の固定状態において相対的に高さが異なるように配置されているが、第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとの高さの相違は任意のものとできる。この場合、電子機器５６が第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとの間で低位置に配置されるようにすることが好ましい。

また、本実施形態お搭載構造５では、クロスメンバ１１が、電子機器５６の前方側に配置されているが、配置する態様は、各種の態様を採用できる。例えば、電子機器５６の前面側とクロスメンバが対向するものや、電子機器５６とクロスメンバとの間に緩衝部材などの別部材が介在するようなものでも良い。また、電子機器５６の前方側に配置されるクロスメンバは、クロスメンバの前方側に位置する駆動装置２０等の配置されている位置に合わせて適宜変更すれば良い。

本実施形態の搭載構造５では、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂとの間に亘って、３本の支持枠で形成された支持部１２が取り付けられており、支持部１２に電子機器５６が搭載されているが、支持部１２の形状は、これに限定されるものではない。例えば、板状のもので電子機器５６が全面で支持されるものや、板状、柱状、筒状などの部材が複数並べられたものなど、各種の形態のものを採用できる。また、各種部材を並べて配置する場合の方向は、任意のものとすることができる。なお、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂを前方側からの衝撃に対して補強する上では、各種部材を第１クロスメンバ１１ａと第２クロスメンバ１１ｂとに対して交差する方向に並べて配置することが好ましい。また、側方側からの衝撃に対して補強する場合は、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒと交差する方向に支持部１２を構成する部材を配置するようにしても良い。

また、本実施形態では、電子機器５６が、一対のサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒ間の中間部近傍の領域に配置されているが、電子機器５６の配置は、これに限定されるものではなく、クロスメンバ１１の配置される位置に応じて適宜変更が可能である。

また、本実施形態の搭載構造５では、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂのいずれか一方が、両端側において一対のサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの内側面に当接するように支持されているが、ブラケット等を設け、間接的にサイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒに当接するものであっても良い。

また、本実施形態の搭載構造５では、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂのいずれか一方が、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒよりも下方に位置するようにされているが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒが高さ方向に幅広のものが用いられている場合は、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの内側面に位置するものであっても良い。この場合、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂのいずれか一方が、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの内側面の下方側に位置するようにすれば良い。これにより、サイドメンバ１０Ｌ，１０Ｒの内側に形成される空間を有効に利用することができる。

また、本実施形態の搭載構造５では、第１クロスメンバ１１ａ及び第２クロスメンバ１１ｂが、車両１の前方側に位置するフロントクロスメンバを形成するものであるが、電子機器５６の搭載位置によっては、フロントクロスメンバ以外のものとすることができる。例えば、電子機器５６が後方側領域１６に搭載されるものであれば、リアクロスメンバとするものであっても良い。

また、上述した本実施形態の車両１は、車室１４のフロア面を形成するフロアパネル１３が、運転席や助手席の下方に設けられた空間部１３ａ以外の部分では、運転席から車室１４の後端までフラットに延びるものとされている。そのため、車両１は、空間部１３ａを有効に活かしながら、居住性に優れ、利便性に優れたものとされている。

上述した実施形態では、フロアパネル１３を単にフラットかつ低床化した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、様々な形態の車両構造を備えたものとすることができる。

なお、本発明は上述した実施形態や変形例において例示したものに限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲でその教示及び精神から他の実施形態があり得ることは当業者に容易に理解できよう。

本発明は、電子機器を搭載する車両全般に利用でき、その中でも電力により発生する回転動力を駆動輪に伝達して走行する電気自動車やハイブリッド車において好適に利用することが可能である。

１ ：車両
２ ：モータ
３ ：車体
５ ：搭載構造
１０ ：サイドメンバ
１１ ：クロスメンバ
１１ａ ：第１クロスメンバ
１１ｂ ：第２クロスメンバ
１２ ：支持部
１３ ：フロアパネル
１３ａ ：空間部
１４ ：車室
１５ ：前部座席
１６ ：後方側領域
１７ ：中間領域
１８ ：前方側領域
２０ ：駆動装置
２３ ：出力軸
２４ ：モータ本体
２５ ：マウント部
３２ ：トランスアクスル
３３ ：電動エアコンプレッサ（電子機器）
３４ ：ＰＣＵ（電子機器）
３５ ：バッテリー
３５ａ ：電池セル
３６ ：車載充電器（電子機器）
３８ ：かさ歯車
３９ ：高電圧ケーブル（配線）
５５ ：ＤＣ／ＤＣコンバータ（電子機器）
５６ ：電子機器

Claims (3)

1. 少なくとも１つの電子機器を車両に搭載する搭載構造であって、
   前記車両の前後方向に延び、車幅方向に所定の間隔を空けて配置された一対のサイドメンバと、
   前記サイドメンバと交差する方向に配置される第１クロスメンバと、
   前記第１クロスメンバと前記車両の前後方向に所定の間隔を空けて配置される第２クロスメンバとを有し、
   前記電子機器が、前記第１クロスメンバ及び第２クロスメンバを介して前記車両に搭載されており、
   前記第１クロスメンバ及び第２クロスメンバのうちいずれか一方が、前記電子機器の前方側に配置され、高さ方向において、当該クロスメンバの一部が、電子機器と重なっていることを特徴とする搭載構造。
2. 前記第１クロスメンバと第２クロスメンバとが、前記電子機器の固定状態において相対的に高さが異なるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の搭載構造。
3. 前記第１クロスメンバ及び前記第２クロスメンバとの間に亘って、支持部が取り付けられており、前記支持部に前記電子機器が搭載されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の搭載構造。

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