JP6344692B2 - 車両のフロア構造 - Google Patents

Description

本発明は、バッテリーユニットを冷却するためのブロワユニットがフロア部に配設されている車両のフロア構造に関する。

従来、ハイブリット車や電気自動車等では、車両のフロア部の床下にバッテリーを搭載したものが種々提案されている。例えば特許文献１では、車両の床下に設けられバッテリーフレームにバッテリーを支持するようにした車両用電池搭載構造が提案されている。

特許文献２では、バッテリー等の高圧機器コンポーネントを、車体フロアに形成された収納凹部に配設した高圧機器コンポーネントの車載構造が提案されている。特許文献２の車載構造では、高圧機器コンポーネントの冷却が可能となっており、収容凹部内における高圧機器コンポーネントの周囲に冷却風発生用のファンユニットが配置され、高圧機器コンポーネントを支持するサブアッシーフレーム及び分割クロスメンバーにブラケットを介して固定されている。

特開２０１２−０７１７６４号公報 特願２００４−３４５４５３号公報

しかしながら、このような従来の車両のフロア構造では、バッテリーを冷却するためのファンユニット等の空冷用ユニットを装着する場合、空冷用ユニットをバッテリーが収容されるバッテリーフレームやサブアッシーフレームに取り付けなければならず、組付けに手間がかかり組付時間を短縮することが容易でなかった。

また空冷用ユニットがサブアッシーフレームや分割クロスメンバーに固定された状態で、車室側の開口がリッド等のフロアボードにより閉塞されることで車室床面が形成されているため、例えば車室側から荷重が負荷されて、フロアボードに撓みや変形が生じると、フロアボードと空冷用ユニットとが互いに干渉し、不具合等が発生し得る。そのためフロアボードと空冷用ユニットとの間には変形が生じても両者が干渉しない程度の間隔を設けることが必要であり、高さ方向のスペースに無駄が生じていた。

そこで本発明では、高さ方向の省スペース化と組付時間の短縮化とを図ることが可能な車両のフロア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に、本発明は、フロア部に装着されたバッテリーユニットを冷却するためのブロワユニットがフロアパネルと該フロアパネル上方のフロアボードとの間に配置された車両のフロア構造であって、前記バッテリーユニットが前記フロアパネル上に配置され、前記ブロワユニットのブロワが前記フロアボードの裏面に装着され、前記フロアボードで前記バッテリーユニットの上部を覆うと、前記ブロワからの吐出空気を前記バッテリーユニットに導くための導入ダクトが前記フロアパネルと前記バッテリーユニットとの間隙に向けて配置される。
また、本発明は、フロア部に装着されたバッテリーユニットを冷却するためのブロワユニットがフロアパネルと該フロアパネル上方のフロアボードとの間に配置された車両のフロア構造であって、前記ブロワユニットのブロワがシートの前方において前記フロアボードの裏面に装着され、前記ブロワユニットは、前記ブロワの下面を覆うと共に、前記フロアパネルと間隔を空けて配置されるブロワカバーを含む。

上記車両のフロア構造において、前記フロアパネルがフロアトンネルを有し、該フロアトンネルを介して一方側に前記バッテリーユニットが配置され、他方側に前記ブロワユニットが配置され、前記ブロワからの吐出空気を前記バッテリーユニットに導くための導入ダクトが、前記フロアトンネル上に配置されている。

上記車両のフロア構造において、前記フロアボードは、連続して平坦な車室床面を形成する。

本発明によれば、ブロワユニットのブロワがフロアボードの裏面に装着されているので、例えば車体作製時に予めブロワをフロアボードの裏面に装着しておくことで、フロアボードを車体に組み付けることができ、組付けライン上での組付時間を短縮することが可能である。

ブロワユニットのブロワが、フロアボードの裏面におけるブロワとの対向位置に装着されていると、荷重が負荷されてフロアボードに撓みや変形が生じた際、ブロワがフロアボードと共に変位できる。そのためフロアボードとブロワとの間に間隙を大きく設けなくても両者の干渉を防止することができ、その結果、ブロワユニットの車高方向の配置空間を縮小することが可能である。よって高さ方向の省スペース化と組付時間の短縮化とを図ることが可能な車両のフロア構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係るフロア構造を適用した車両について、フロアカーペット及びフロントシートを取り外した状態の車室の一部を示す斜視図である。 発明の実施形態に係るフロア構造を適用した車両の概略部分側断面図である。 図１に示す車室の一部においてフロアボードを取り外した状態を示す概略平面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 本発明の実施形態に係るフロア構造のブロワユニットを示す底面図である。 本発明の実施形態に係るフロア構造のブロワユニットを示す分解斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図を用いて詳細に説明する。以下では、本発明をハイブリット車に適用した形態を説明する。図１乃至図３に示すように、車両の車体は、フロア部１０におけるフロントシート１１とリヤシート１２との間に、バッテリーユニット２０と、バッテリーユニット２０を冷却するためのブロワユニット３０とが装着されている。

フロア部１０では、車幅方向両側に一対のロッカ１３が設けられ、ロッカ１３間にフロアパネル１４が所定形状で配設され、中央に車両前後方向に延びるフロアトンネル１５が設けられている。フロアトンネル１５は後方に向けて高さが漸減している。また、各ロッカ１３とフロアトンネル１５との間には、車幅方向に延びるクロスメンバー１６が前後に離間して複数設けられており、各ロッカ１３から上方に向けてピラー１７が立設されている。

フロントシート１１及びリヤシート１２は、それぞれ車幅方向に離間して設けられた脚部１８によりフロアパネル１４の補強構造部やクロスメンバー１６などに装着されており、車幅方向における脚部１８間が車室床面から離間して配置されている。

バッテリーユニット２０及びブロワユニット３０は、図３及び図４に示すように、フロアトンネル１５を介して両側に設けられており、一方側にバッテリーユニット２０が配置され、他方側にブロワユニット３０が配置されている。

バッテリーユニット２０及びブロワユニット３０は、前後のクロスメンバー１６間の位置で、上方が開口するようにフロアパネル１４により形成された凹形状部１９に収容されている。各凹形状部１９は、収容されるバッテリーユニット２０またはブロワユニット３０の下面側の形状に対応した形状を有している。

フロアパネル１４により形成された各凹形状部１９は、それぞれバッテリーユニット２０、ブロワユニット３０を収容した状態でフロアボード４０により覆われている。これによりバッテリーユニット２０とブロワユニット３０とは、それぞれフロアパネル１４とフロアパネル１４上方のフロアボード４０との間に配置されている。この実施形態では、フロントシート１１とリヤシート１２との間の車室床面の全体が複数のフロアボード４０の表面により形成されている。

バッテリーユニット２０は、バッテリーケース内に充放電可能な蓄電池が収納されたものであり、バッテリーケース内が通気可能な構造となっている。バッテリーユニット２０は、フロアパネル１４の凹形状部１９に設けられている支持部等の十分な支持強度を有する部位に支持固定されており、各種機器に電気的に接続されている。バッテリーユニット２０の上部を覆うフロアボード４０ａは、凹形状部１９の周囲のフロアパネル１４に設けられた段差部や台座などに支持固定されている。

バッテリーユニット２０及び凹形状部１９内には、ブロワユニット３０から導入される冷却用の空気を効率よく冷却しつつ通気するための流路が設けられている。さらにバッテリーユニット２０及び凹形状部１９の流路から熱交換後の空気を車外へ放出するための図示しない排出路も設けられている。

ブロワユニット３０は、図５及び図６に示すように、フロアボード４０ｂの裏面に装着されている。ブロワユニット３０は、ブロワ３１と、車室内に開口してブロワ３１に接続された吸気ダクト３２と、ブロワ３１に接続されてブロワ３１の吐出空気を凹形状部１９内及びバッテリーユニット２０に導くための導入ダクト３３と、吸気ダクト３２、ブロワ３１及び導入ダクト３３の下面側を覆うブロワカバー３４と、を備えている。ブロワカバー３４はフロアパネル１４と間隔をあけて設けられている。ブロワユニット３０は、フロアパネル１４には組み付けられておらず、ブロワ３１がフロアボード４０の裏面に装着されていることから、フロアパネル１４の撓みや変形とは殆ど関係なくフロアボード４０の撓みや変形により、ブロワユニット３０はフロアボード４０と共に変位する。

ブロワ３１は、ブロワモータ３１ａによりフィンを回転させて送気するシロッコファン等からなる。ブロワ３１はブロワモータ３１ａから突設された脚部３１ｂを、フロアボード４０ｂの裏面における脚部３１ｂとの対向位置に設けられた取付座等に締結固定されている。

吸気ダクト３２は、フロントシート１１のシートクッションの下方で、車室内に突出して設けられた空気取入口３２ａと、空気取入口３２ａとブロワ３１との間を連通する吸気ダクト本体３２ｂとを備えている。吸気ダクト３２は、吸気ダクト本体３２ｂをブロワ３１の吸気部３１ｃに接続し、吸気ダクト本体３２ｂの外側に突出して設けられた取付片３２ｃをフロアボード４０ｂの裏面における対向位置に締結することで固定されている。この実施形態では、さらに空気取入口３２ａでフロアパネル１４に係止している。

空気取入口３２ａは、パッセンジャ用のフロントシート１１の脚部１８間、詳細には車両前後方向に設けられた左右一対のシートレール間の位置で、車室内に突出して配置されている。

導入ダクト３３は、図１及び図３に示されるように、ブロワ３１の吐出部３１ｄからフロアトンネル１５上を経由して、バッテリーユニット２０まで架け渡すように配置され、ブロワ３１の吐出部３１ｄに接続されることで固定されている。導入ダクト３３は、フロアトンネル１５及びバッテリーユニット２０側では幅を広げて上下方向の厚みを薄くした扁平形状に形成されている。

ブロワカバー３４は、吸気ダクト本体３２ｂ、ブロワ３１及び導入ダクト３３の下面側の形状に概略対応した形状を有し、これらを下側から支持するように覆い、フロアボード４０ｂの裏面に固定されている。

このようなブロワユニット３０によれば、吸気ダクト３２の空気取入口３２ａから車室内の温度調整された空気が吸気され、ブロワ３１により送風されて、導入ダクト３３から凹形状部１９及びバッテリーユニット２０へ導入される。そして凹形状部１９及びバッテリーユニット２０内に設けられている流路に応じて冷却用の空気が流動して熱交換され、この空気がバッテリーユニット２０から図示しない排気通路へ流下して車外へ放出されることで、内部の熱が放熱される。

この実施形態では、このようなブロワユニット３０のブロワ３１が、フロアボード４０ｂの裏面における対向位置に装着されており、吸気ダクト３２の空気取入口３２ａを除く略全体の上部がフロアボード４０ｂにより覆われている。

これらのフロアボード４０ｂは、バッテリーユニット２０を覆うフロアボード４０ａととともに、フロントシート１１とリヤシート１２との間の車室床面を構成している。本実施形態では、導入ダクト３３を覆うフロアボード４０ｂと他の部位を覆うフロアボード４０ｂとが分割された別部材となっているが、それぞれ車室床面を構成している。本実施形態では、複数のフロアボード４０により形成された車室床面全体で、車室側に起伏が設けられておらず、車幅方向に連続した平坦な車室床面が形成されている。

これらのフロアボード４０は乗員が踏み込んで移動する床面であるため、フロアパネル１４間に架設された状態で乗員の移動及び足留まりとしての十分な強度が確保できるように形成されている。ここではフロアボード４０の裏面に車両前後方向に延びる複数のリインフォースメント４１が設けられている。

このように、本発明の実施形態に係る車両のフロア構造によれば、ブロワ３１がフロアボード４０の裏面に装着されている。よって、車体作製時には予めブロワ３１を装着した状態でフロアボード４０を車体に組み付けることができ、組付けライン上での組付時間を短縮することが可能である。

ブロワユニット３０のブロワ３１はフロアボード４０の裏面におけるブロワ３１との対向位置に装着されている。よって、荷重が負荷されてフロアボード４０に撓みや変形が生じた際、ブロワ３１がフロアボード４０と共に変位できる。それゆえフロアボード４０とブロワ３１との間に大きな間隙を設けなくても、両者の干渉を防止することができ、その結果、ブロワユニット３０の車高方向の配置空間を縮小することが可能である。よって高さ方向の省スペース化と組付時間の短縮化とを図ることができる。

また、本発明の実施形態に係る車両のフロア構造では、フロアトンネル１５を介して一方側にバッテリーユニット２０が配置され、他方側にブロワユニット３０が配置され、導入ダクト３３がフロアトンネル１５上に配置されている。そのためフロアパネル１４にバッテリーユニット２０やブロワユニット３０を配置していても、フロアトンネル１５をフロアパネル１４に設けることが可能であり、特別な補強構造を設けなくても、車体の十分な強度を確保することが可能である。

また、本発明の実施形態に係る車両のフロア構造では、バッテリーユニット２０はフロアパネル１４上に配置され、フロアボード４０によりブロワユニット３０の上部及びバッテリーユニット２０の上部が覆われて連続した平坦な車室床面が形成されているので、車室床面の使い勝手が良好である。

また、本発明の実施形態に係る車両のフロア構造では、連続した平坦な車室床面を形成するフロアパネル１４が、フロントシート１１とリヤシート１２との間に配置されているので、リヤシート１２に着座する乗員の乗り降りが容易である。

本発明の実施形態は、図示した形態に限らず、本発明の範囲内において適宜変更した形態も含まれる。例えば上記実施形態では、車幅方向全長で車室床面が平坦な例について説明したが、特に限定されるものではなく、フロアトンネル１５の左右にそれぞれ、フロアボード４０により形成される車室床面が設けられ、両側の車室床面よりフロアトンネル１５の部位が上方に突出していてもよい。

また、上記実施形態では、バッテリーユニット２０をフロアパネル１４の上側に配置した例について説明したが、フロアパネル１４の下側に装着してもよい。

１０ フロア部
１１ フロントシート
１２ リヤシート
１３ ロッカ
１４ フロアパネル
１５ フロアトンネル
１６ クロスメンバー
１７ ピラー
１８ 脚部
１９ 凹形状部
２０ バッテリーユニット
３０ ブロワユニット
３１ ブロワ
３１ａ ブロワモータ
３１ｂ 脚部
３１ｃ 吸気部
３１ｄ 吐出部
３２ 吸気ダクト
３２ａ 空気取入口
３２ｂ 吸気ダクト本体
３２ｃ 取付片
３３ 導入ダクト
３４ ブロワカバー
４０，４０ａ，４０ｂ フロアボード
４１ リインフォースメント

Claims (4)

1. フロア部に装着されたバッテリーユニットを冷却するためのブロワユニットが、フロアパネルと該フロアパネル上方のフロアボードとの間に配置された車両のフロア構造であって、
   前記バッテリーユニットが前記フロアパネル上に配置され、
   前記ブロワユニットのブロワが前記フロアボードの裏面に装着され、
   前記フロアボードで前記バッテリーユニットの上部を覆うと、前記ブロワからの吐出空気を前記バッテリーユニットに導くための導入ダクトが前記フロアボードと前記バッテリーユニットとの間隙に向けて配置される、車両のフロア構造。
2. フロア部に装着されたバッテリーユニットを冷却するためのブロワユニットが、フロアパネルと該フロアパネル上方のフロアボードとの間に配置された車両のフロア構造であって、
   前記ブロワユニットのブロワがシートの前方において前記フロアボードの裏面に装着され、
   前記ブロワユニットは、前記ブロワの下面を覆うと共に、前記フロアパネルと間隔を空けて配置されるブロワカバーを含む、車両のフロア構造。
3. 前記フロアパネルがフロアトンネルを有し、該フロアトンネルを介して一方側に前記パッテリーユニットが配置され、他方側に前記ブロワユニットが配置され、
   前記導入ダクトが、前記フロアトンネル上に配置されている、請求項１に記載の車両のフロア構造。
4. 前記フロアボードは、連続して平坦な車室床面を形成する、請求項１から３のいずれか一項に記載の車両のフロア構造。

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