JP2018140711A - 電気自動車のフロア構造 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、衝突時におけるバッテリパックに対するサブフレームの干渉をより確実に回避することができる電気自動車のフロア構造を提供する。【解決手段】本発明のフロア構造Ｓ２は、ダッシュクロスメンバ２７の下方に配置されるサブフレームマウント部材１９と、サブフレーム１６のサブフレームマウント部材１９に対する締結を解除する作用点を形成する、てこの支点３３と、てこの支点３３の後方でバッテリパック搭載フレーム２６を支持するバッテリパック搭載フレーム支持部材３６と、を備える。【選択図】図３

Description

本発明は、電気自動車のフロア構造に関する

従来、サブフレームを有する車体前部構造としては、入力した衝突荷重によってサブフレームが後退移動した際に、サブフレームの後端部に形成した傾斜面をトンネルメンバの下面に沿って移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
この車体前部構造によれば、サブフレームの後端部がトンネルメンバの下面に沿って後方に移動することで、車両の衝突時にサブフレームの後端部が車室内に侵入するのを防止することができる。これにより車両の衝突安全性が向上する。

国際公開２０１６／１２０９９２号

しかしながら、フロア下にバッテリパックを配置する電気自動車に対して従来の車体前部構造（例えば、特許文献１参照）を適用すると、後退移動するサブフレームの後端部は、バッテリパックに干渉する恐れがある。

本発明の課題は、衝突時におけるバッテリパックに対するサブフレームの干渉をより確実に回避することができる電気自動車のフロア構造を提供することにある。

前記課題を解決する電気自動車のフロア構造は、フロア前部で車幅方向に延びるダッシュクロスメンバと、前記ダッシュクロスメンバの下方に配置されるサブフレームマウント部材と、前記サブフレームマウント部材に後部が締結されるサブフレームと、前記サブフレームマウント部材に対する締結部から後方に向けて延出する前記サブフレームの延出部と、前記サブフレームの前記サブフレームマウント部材に対する締結を解除する作用点を前記締結部に形成するように、前記延出部に対峙する、てこの支点と、前記てこの支点の後方で前記ダッシュクロスメンバの下方に配置され、バッテリパック搭載フレームを支持するバッテリパック搭載フレーム支持部材と、を備えている。

本発明によれば、衝突時におけるバッテリパックに対するサブフレームの干渉をより確実に回避することができる電気自動車のフロア構造を提供することができる。

本発明の電気自動車のフロア構造を含む車体前部構造の構成説明図である。 図１のIIａ方向から見下ろしたII−II断面を含む車体前部構造の部分斜視図である。 本発明の電気自動車のフロア構造の構成説明図であり、車体前部構造の車体前後方向に沿った部分左側断面図である。 車体中央上方側から見下ろした図２のIV−IV断面を含む車体前部構造の部分斜視図である。 （ａ）から（ｃ）は、サブフレームマウント部材に対するサブフレームの締結が、第２てこの原理によって能動的に解除される様子を示す工程説明図である。

以下に、本発明を実施するための形態（本実施形態）について詳細に説明する。
一般に、自動車の車体前部構造としては、車幅方向の両側にそれぞれ配置されるフロントサイドフレームと、このフロントサイドフレームの下部に支持されて、パワープラント、サスペンション部品などを搭載するサブフレームと、を備えるものが知られている。この車体前部構造においては、車体の前方に配置されるバンパビームに衝突荷重が入力されると、この衝突荷重は、バンパビームの両側後面にそれぞれ配置されるバンパビームエクステンションを介してフロントサイドフレームの前部に入力される。そして、衝突荷重は、フロントサイドフレームの後部に接続されるアウトリガを介して車体の両側で前後方向に延びるサイドシルに入力され、車体の後方へと伝達されていく。その一方で、パワープラントなどを搭載するサブフレームは、衝突荷重が入力されて後退する。

本発明は、入力した衝突荷重によってサブフレームを中折れさせてパワープラントを車体の下方に誘導する際に、フロントサイドフレームに対するサブフレームの後部の締結を第２てこの原理（王冠抜き構造）によって能動的に解除するように構成されている。また、本発明は、アウトリガに対応する部材として、後記するフロントサイドフレーム支持部材を導入することによって、フロントサイドフレームに入力した衝突荷重を効率よく分散させて後方に伝達するように構成されている。
以下では、まず車体前部構造の全体構成について説明した後に、本発明の電気自動車のフロア構造について詳細に説明する。なお、以下の説明において、前後左右上下の方向は、電気自動車に着座したドライバの前後左右上下の方向を基準としている。また、以下の説明において車幅方向は、各図に示す左右方向に一致する。

≪車体前部構造の全体構成≫
図１は、本実施形態に係る電気自動車のフロア構造Ｓ２（図３参照）を含む車体前部構造Ｓ１の構成説明図であり、車体前部の部分左側面図である。
図１に示すように、本実施形態での車体前部構造Ｓ１は、車幅方向（図１の紙面に垂直な方向）の両側のそれぞれに設けられるフロントサイドフレーム１１と、車幅方向の両側のそれぞれに設けられる図示しないフロントピラーから車体前方に向けて延びるアッパメンバ１２と、アッパメンバ１２の前端部からフロントサイドフレーム１１の前部における車幅方向外側に隣接するように延びるロアメンバ１３と、を備えている。

車体の前側で横並びに配置されるフロントサイドフレーム１１の前端とロアメンバ１３の前端には、図示しないバンパビームエクステンションを介して図示しないバンパビームが取り付けられる。
フロントサイドフレーム１１の後端は、後に詳しく説明するフロントサイドフレーム支持部材１４（図４参照）に接続されている。

また、フロントサイドフレーム１１の下方には、図示しないサスペンション部品を支持するとともに、パワーユニット１５を搭載するサブフレーム１６が配置されている。
サブフレーム１６の前部は、フロントサイドフレーム１１の前部で垂下するサブフレーム支持部材１８を介してフロントサイドフレーム１１に締結されている。
サブフレーム１６の前後方向の中央部は、サブフレーム１６側から上方に延びる取付アーム１７を介してフロントサイドフレーム１１に締結されている。
サブフレーム１６の後部は、後に詳しく説明するサブフレームマウント部材１９に締結されている。

また、サブフレーム１６の車体前後方向の略中央部には、脆弱部２１が形成されている。この脆弱部２１は、衝突荷重がサブフレーム１６の前部に入力した際に、サブフレーム１６が下方に凸となるように中折れする切っ掛けを形成するものである。この脆弱部２１は、例えば、この前後におけるサブフレーム１６の強度よりもこの脆弱部２１におけるサブフレーム１６の強度を低下させて形成することができる。この脆弱部２１周りにおけるサブフレーム１６の強度の調整は、サブフレーム１６の形状によるもの、サブフレーム１６の材質によるものの何れであっても構わない。

なお、図１中、符号２２は、サイドシルであり、符号２８ａは、サイドシル２２の車幅方向の内側にフランジなどを介して縁部が接続されるフロアパネル本体である。なお、図１中、フロアパネル本体２８ａは、隠れ線（点線）で示し、作図の便宜上、その側面視での形状、厚さなどは実際のものと異なっている。

また、図１中、符号２３は、ホイールハウスであり、図示しないホイールの収容空間を区画しながらフロントサイドフレーム１１とアッパメンバ１２との間に架け渡されている。また、ホイールハウス２３は、後記するダッシュロアパネル２４（図２参照）に接続されるとともに、後記するフロントサイドフレーム支持部材１４（図４参照）の側壁１４ａ（図４参照）にも接続されている。

また、図１中、符号２５は、トンネル部であり、符号２６は、後に詳しく説明するバッテリパック搭載フレームであり、符号２６ａ１は、バッテリパック搭載フレーム２６内に配置されるバッテリパックである。なお、図１中、バッテリパックは、隠れ線（点線）で示し、作図の便宜上、その側面視での形状及び大きさなどは実際のものと異なっている。

次に、前記のフロントサイドフレーム支持部材１４（図４参照）及びサブフレームマウント部材１９が取り付けられるダッシュクロスメンバ２７（図２参照）について説明する。本発明でのダッシュクロスメンバ２７は、図示しない従来の車体前部構造においてダッシュロアパネルの後面で車幅方向に延びる棒状部材であるダッシュクロスビームに代わるものである。

図２は、図１のIIａ方向から見下ろしたII−II断面を含む車体前部構造Ｓ１の部分斜視図である。図３は、車体前後方向に沿った車体前部構造Ｓ１の部分左側断面図である。
図２に示すように、ダッシュクロスメンバ２７は、ダッシュロアパネル２４と、このダッシュロアパネル２４の上側に配置されるフロアパネル２８とで形成されている。具体的には、ダッシュクロスメンバ２７は、ダッシュロアパネル２４とフロアパネル２８とのオーバーラップ部２９に形成されている。

図３に示すように、ダッシュロアパネル２４は、パワープラントルーム３１と車室３２とを区画するようにパワープラントルーム３１側から車室３２側に向けて下り勾配で傾斜する傾斜縦壁２４ａと、傾斜縦壁２４ａの下方で反車室側に凸となる曲げ部２４ｂと、を備えている。この曲げ部２４ｂは、なだらかな湾曲面を含む湾曲部で構成されている。
なお、本実施形態での曲げ部２４ｂの後端部は、次に説明するフロアパネル本体２８ａの前端部と重ね合わせが容易なように、当該後端部の上面と当該前端部の下面とが略同一平面内に位置するように設定されている。

フロアパネル２８は、車室内の床面を略形成するフロアパネル本体２８ａと、このフロアパネル本体２８ａの前端部から前方に延びて、ダッシュロアパネル２４の曲げ部２４ｂの上方に重ね合わせられる重畳部２８ｂとを備えている。
この重畳部２８ｂは、ダッシュロアパネル２４の曲げ部２４ｂにおける曲率よりも小さい曲率で湾曲する湾曲面を有して構成されている。
また、重畳部２８ｂは、ダッシュロアパネル２４の傾斜縦壁２４ａの下端部まで延びている。

そして、例えばスポット溶接などによって、傾斜縦壁２４ａの下端部と重畳部２８ｂとの重ね部が接合され、前記した曲げ部２４ｂの後端部とフロアパネル本体２８ａの前端部との重ね部が接合される。これによりダッシュロアパネル２４とフロアパネル２８とのオーバーラップ部２９に、断面視で略鎌形状（Sickle shape）の閉断面２９ａが形成される。そして、車幅方向に延在するこの閉断面２９ａを形成するダッシュロアパネル２４とフロアパネル２８とによってダッシュクロスメンバ２７が形成される。

なお、ダッシュロアパネル２４の曲げ部２４ｂは、図３に示す湾曲部に代えて折れ曲り稜線がパワープラントルーム３１側に形成される屈曲部で構成することもできる。また、曲げ部２４ｂは、車幅方向に湾曲部と屈曲部とを組み合わせて構成することもできる。
また、フロアパネル２８の重畳部２８ｂは、図３に示す湾曲部を含むものに代えて、曲げ部２４ｂを覆う平板で構成することもできる。

また、図２に示すように、ダッシュロアパネル２４とフロアパネル２８とで形成される閉断面２９ａは、トンネル部２５においても形成されている。
トンネル部２５の閉断面２５ｃは、ダッシュロアパネル２４の車幅方向の中央で上方に隆起する下側トンネル部２５ｂと、フロアパネル２８の車幅方向の中央で上方に隆起する上側トンネル部２５ａとの間に形成される。
このトンネル部２５の閉断面２５ｃは、ダッシュロアパネル２４の曲げ部２４ｂとフロアパネル２８の重畳部２８ｂとで形成される閉断面２９ａと車幅方向に繋がっている。

このようなトンネル部２５の閉断面２５ｃは、下側トンネル部２５ｂの外周面を部分的に縮径することで下側トンネル部２５ｂの周方向に延びるように形成される図示しない凹溝を、上側トンネル部２５ａで塞いで形成することもできる。

以上のようなダッシュクロスメンバ２７は、従来の車体前部構造で使用される前記のダッシュクロスビームと比較して、ダッシュロアパネル２４の下面における前後方向の広範囲に渡って、高剛性、高強度の補強部を形成することができる。
なお、図２中、符号１９は、サブフレームマウント部材であり、符号１４は、フロントサイドフレーム支持部材であり、符号３５は、てこの支点３３（図３参照）を形成する車体側傾斜部材３４（図３参照）を配置する屈曲構造体であり、符号３５ａは、屈曲構造体３５を形成する板体である。
これらの部材は、後記するバッテリパック搭載フレーム支持部材３６（図３参照）とともに、ダッシュクロスメンバ２７の下面に取り付けられ、次に説明する本発明の電気自動車のフロア構造Ｓ２（以下、単に「フロア構造Ｓ２」と称する）を構成する。

≪フロア構造≫
図３に示すように、フロア構造Ｓ２は、前記のように、ダッシュクロスメンバ２７の下方に配置されるサブフレームマウント部材１９と、サブフレームマウント部材１９に対するサブフレーム１６の締結を解除する作用点を形成する、てこの支点３３と、バッテリパック搭載フレーム２６を車体側に締結するバッテリパック搭載フレーム支持部材３６と、を備えている。また、フロア構造Ｓ２は、サブフレームマウント部材１９に横並びに配置されるフロントサイドフレーム支持部材１４（図４参照）を備えている。

＜サブフレームマウント部材＞
図３に示すように、サブフレームマウント部材１９は、ダッシュクロスメンバ２７の下側面を形成するダッシュロアパネル２４の曲げ部２４ｂに取り付けられている。具体的には、サブフレームマウント部材１９は、ダッシュロアパネル２４の傾斜縦壁２４ａの下端部とフロアパネル２８の重畳部２８ｂとの重ね部から曲げ部２４ｂを経て平坦部２４ｃに至るまでの範囲に渡って取り付けることができる。
このようなサブフレームマウント部材１９は、有底の略角筒体で形成されるケーシング３７と、このケーシング３７の底部に配置されるナットプレート３８と、を主に備えて構成されている。

ケーシング３７は、上方に開口している。このケーシング３７の開口縁は、このサブフレームマウント部材１９が取り付けられるダッシュロアパネル２４の下面の形状に対応して、前方に高く、後方に低くなるように形成されている。
そして、ケーシング３７は、開口縁に形成されるフランジ３７ａを介してダッシュロアパネル２４の下面に、例えばスポット溶接などで取り付けられている。
ケーシング３７の底面には、ケーシング３７の内外を連通させる孔部３７ｂが形成されている。

ナットプレート３８は、後記するサブフレーム１６の後部をサブフレームマウント部材１９に締結するボルトＢ１が螺合するナットＮ１を有して構成されている。
また、ナットプレート３８は、ケーシング３７の底部側から内壁面に向けて立ち上がるフランジ部３８ｂが形成されている。ナットプレート３８は、このフランジ部３８ｂとケーシング３７とが、例えばスポット溶接などによって接合されることで、ケーシング３７の底部に固定される。
ナットプレート３８は、ケーシング３７の孔部３７ｂ内に収まる膨出部３８ａを有している。

この膨出部３８ａは、ナットＮ１周りでナットプレート３８が部分的に下方に窪むことで形成される。この膨出部３８ａには、ナットＮ１のねじ孔に対応する位置に、ボルトＢ１の挿通孔（図示を省略）が形成されている。
ちなみに、この膨出部３８ａは、後記する第２てこの原理によって、サブフレームマウント部材１９に対するサブフレーム１６の締結が解除される際に、フランジ部３８ｂをケーシング３７側に残したままで破断する。

サブフレーム１６には、サブフレームマウント部材１９に対する締結部１６ａから後方に向けて延出する延出部１６ｂが形成されている。
この延出部１６ｂは、ボルトＢ１の挿通孔１６ｃが形成される締結部１６ａから後方に向かうほどダッシュクロスメンバ２７側から徐々に離れるように傾斜する延出部側傾斜面１６ｂ１を有している。
また、本実施形態での延出部１６ｂは、延出部側傾斜面１６ｂ１の後方に、てこの支点３３が対峙する平坦面１６ｂ２を有している。

＜てこの支点＞
てこの支点３３は、前記したサブフレーム１６の中折れに連動してサブフレーム１６のサブフレームマウント部材１９に対する締結を解除する作用点を締結部１６ａに形成するものである。
後に詳しく説明するが、サブフレーム１６の中折れ動作によって、延出部１６ｂの平坦面１６ｂ２がてこの支点３３に当接すると、サブフレーム１６の締結部１６ａは、サブフレームマウント部材１９からボルトＢ１を引き抜くように動作する。つまり、てこの支点３３は、第２てこの原理における支点を構成する。

本実施形態でのてこの支点３３は、延出部側傾斜面１６ｂ１と対向する傾斜面を有する車体側傾斜部材３４と、後に詳しく説明するバッテリパック搭載フレーム支持部材３６の延長部３６ｄとの接合部３３ａで形成されている。
具体的には、てこの支点３３は、車体側傾斜部材３４と延長部３６ｄとがＶ字状になって交わる接合部３３ａで構成されている。
ちなみに、本実施形態での接合部３３ａは、図３に示すように、車体側傾斜部材３４と延長部３６ｄとの鋼板の２枚重ねで構成されているが、３枚以上の鋼板を重ね合わせて構成することもできる。

この車体側傾斜部材３４は、前記したように、屈曲構造体３５によって延長部３６ｄに対してＶ字状に配置される。
屈曲構造体３５は、図２に示すように、車幅方向に対向する面部を有する１対の板体３５ａを備えている。これら１対の板体３５ａの上端は、ダッシュクロスメンバ２７の下面を構成するダッシュロアパネル２４に接続されている。

次に参照する図４は、車体中央上方側から見下ろした図２のIV−IV断面を含む車体前部構造Ｓ１の部分斜視図である。但し、ホイールハウス２３（図１参照）は図示を省略している。
図４に示すように、屈曲構造体３５を構成する１対の板体３５ａは、車幅方向にバッテリパック搭載フレーム支持部材３６を挟むように配置されている。また、１対の板体３５ａとバッテリパック搭載フレーム支持部材３６とは、後に詳しく説明するように相互に接続されている。
また、１対の板体３５ａは、サブフレームマウント部材１９とスポット溶接などによって接続されている。つまり、サブフレームマウント部材１９とバッテリパック搭載フレーム支持部材３６とは、１対の板体３５ａを介して互いに前後方向に接続されている。

板体３５ａは、図３に示すようにダッシュロアパネル２４から下方に向けて延びている。また、板体３５ａの下端は、所定の傾斜角を維持しながら車幅方向に屈曲して延びて、車体側傾斜部材３４を形成している。そして、車体側傾斜部材３４は、延出部１６ｂの延出部側傾斜面１６ｂ１に沿って延び、再び上方に向けて折り返して延びることで、図４に示すように、互いに対向し合う１対の板体３５ａを構成している。
なお、図４中、符号３４は、サブフレームマウント部材１９と、次に説明するバッテリパック搭載フレーム支持部材３６との間を見通した斜め前の下方に見える車体側傾斜部材である。

＜バッテリパック搭載フレーム支持部材＞
図３に示すように、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６は、バッテリパック搭載フレーム２６の前部を車体側、つまり本実施形態ではダッシュクロスメンバ２７の下面を形成するダッシュロアパネル２４に取り付ける部材である。ちなみに、本実施形態でのバッテリパック搭載フレーム２６の車体に対する全体的な取付は、図示しないが、バッテリパック搭載フレーム２６を構成する後記ボックス部２６ａを上下方向に貫く複数のカラー付きボルトをフロアクロスメンバに締結することによって行われる。

ここでは、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６の説明に先だって、まずバッテリパック搭載フレーム２６について説明する。
本実施形態でのバッテリパック搭載フレーム２６は、図３に示すように、ボックス部２６ａと、フレーム部２６ｂと、ブラケット２６ｃと、を主に備えて構成されている。
このバッテリパック搭載フレーム２６は、前記した車体両側のサイドシル２２（図１参照）同士の内側に配置される。

ボックス部２６ａは、平面視で矩形のトレー状に形成され、その内側にはバッテリパック２６ａ１（図１参照）が収容される。
バッテリパック２６ａ１は、図示しないが、例えばリチウムイオン二次電池などで構成されるバッテリモジュール、ジャンクションボード、ＤＣ−ＤＣコンバータなどからなる電気補器部品群、及び送風機構などで構成されている。

フレーム部２６ｂは、ボックス部２６ａの周囲を支持する矩形の枠体で形成されている。この枠体は、上下方向に細長い略矩形の閉断面を有する中空部材で形成されている。フレーム部２６ｂの下端には、ボックス部２６ａ側に向けて延出するフランジ部２６ｂ１が形成されている。このフランジ部２６ｂ１は、ボックス部２６ａの底面外周部を下方から支持する。

ブラケット２６ｃは、車幅方向（図３の紙面に垂直な方向）に長い部材であり、車幅方向に延びるフレーム部２６ｂの前壁に対してスポット溶接などによって取り付けられている。
このブラケット２６ｃは、フレーム部２６ｂの前壁との接続により断面視で直角台形の平断面を形成している。具体的には、フレーム部２６ｂの前壁から垂直に立ち上がる上面２６ｃ１と、フレーム部２６ｂの前壁と略平行な側面２６ｃ２と、フレーム部２６ｂの前壁に対して傾斜する傾斜面２６ｃ３とを有している。なお、この傾斜面２６ｃ３の傾きは、サブフレーム１６の延出部側傾斜面１６ｂ１に対応するように形成されている。この傾斜面２６ｃ３は、特許請求の範囲にいう「フレーム側傾斜面」に相当する。
また、傾斜面２６ｃ３には、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６とブラケット２６ｃとを締結するボルトＢ２をブラケット２６ｃ内に配置するための配置孔２６ｃ４が形成されている。

次に、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６について説明する。
図３に示すように、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６は、上方から下方に向かって断面視で階段状に屈曲した板状部材を有するナットプレートで形成されている。
バッテリパック搭載フレーム支持部材３６は、ダッシュクロスメンバ２７を構成するダッシュロアパネル２４の後端部にスポット溶接などで接続されるフランジ部３６ａと、このフランジ部３６ａからブラケット２６ｃの上面２６ｃ１に向かって延びる縦壁部３６ｂと、この縦壁部３６ｂに接続されてブラケット２６ｃの上面２６ｃ１に沿って伸び、ボルトＢ２に螺合するナットＮ２を有する締結面部３６ｃと、この締結面部３６ｃの前縁に接続されるとともに、てこの支点３３を形成する延長部３６ｄと、を備えている。
また、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６は、縦壁部３６ｂ、締結面部３６ｃ、及び延長部３６ｄのそれぞれに、車幅方向の両端縁からそれぞれ立ち上がる板体で補強部３６ｅが形成されている。

そして、図４に示すように、前記した両端縁の補強部３６ｅ（図４中、左側の補強部３６ｅのみを記載し、右側の補強部３６ｅは不図示）のそれぞれは、車体側傾斜部材３４を配置する屈曲構造体３５の１対の板体３５ａのそれぞれにスポット溶接などによって接合されている。これによってバッテリパック搭載フレーム支持部材３６と、サブフレームマウント部材１９とは、前記したように、１対の板体３５ａによって互いに接合されている。
以上のようなバッテリパック搭載フレーム支持部材３６のナットＮ２は、ボルトＢ２（図３参照）と螺合することで、車幅方向に延びるバッテリパック搭載フレーム２６のブラケット２６ｃに対するフレーム締結部３９を構成している。

＜フロントサイドフレーム支持部材＞
次に、フロントサイドフレーム支持部材１４について説明する。
図２に示すように、フロントサイドフレーム支持部材１４は、サブフレームマウント部材１９、屈曲構造体３５などと横並びに配置される箱体で構成されている。このフロントサイドフレーム支持部材１４は、ダッシュクロスメンバ２７の下面を構成するダッシュロアパネル２４にスポット溶接などで取り付けられている。

図４に示すように、フロントサイドフレーム支持部材１４は、平面視で略直角三角形を呈している。具体的には、フロントサイドフレーム支持部材１４は、この略直角三角形の頂点に対応する部分を前方に向け、斜辺に対応する部分を車幅方向の外側に向け、底辺（隣辺）に対応する部分をバッテリパック搭載フレーム２６側に向けて配置されている。また、底辺から頂点に向かって延びる対辺に対応する部分は、サブフレームマウント部材１９と隣接するように配置されている。
フロントサイドフレーム支持部材１４の各辺に対応する部分には、前記した箱体が形成されるように側壁１４ａ，１４ｂ，１４ｃが形成されている。

略直角三角形の斜辺に対応する部分に形成される側壁１４ａは、ホイールハウス２３（図１参照）の曲率に合せて車体外側に凹となるように湾曲している。また、略直角三角形の底辺（隣辺）に対応する部分に形成される側壁１４ｂは、ブラケット２６ｃ（図３参照）の後端の上方でフレーム部２６ｂ（図３参照）の前壁に沿うように形成されている。また、略直角三角形の対辺に対応する部分に形成される側壁１４ｃは、車体の前後方向に沿うように形成されている。なお、側壁１４ａは、特許請求の範囲にいう「前側壁」に相当し、側壁１４ｃは、特許請求の範囲にいう「内側壁」に相当する。

また、略直角三角形の頂点に対応する側には、フロントサイドフレーム１１の後部が締結されるマウント部１４ｆが形成されている。なお、図４中、フロントサイドフレーム１１は仮想線（二点鎖線）で表している。また、サイドシル２２は、サイドシル２２の内側を形成するインナパネル２２ａの下部を部分的に表し、このインナパネル２２ａの上部、サイドシル２２の外側を形成するアウタパネル、サイドシル２２の閉断面内に配置されるスティフナなどの記載は省略している。

このフロントサイドフレーム支持部材１４の車幅方向の外側には、荷重伝達部４１の前端部が接続される。
荷重伝達部４１は、車幅方向の外側でサイドシル２２の内側を構成するインナパネル２２ａの前端部にその後端部が接続されている。

また、荷重伝達部４１は、車幅方向の内側に、サイドシル２２（インナパネル２２ａ）側からフロントサイドフレーム支持部材１４側に向けて延びる細長の板体からなるステー４１ａを備えている。具体的には、ステー４１ａは、インナパネル２２ａに接続される後端部から車幅方向の内側に弧を描くように前方に延びている。そして、ステー４１ａの先端は、フロントサイドフレーム支持部材１４の側壁１４ａの内側に接続されている。
また、このステー４１ａの内側には、フロントサイドフレーム支持部材１４の側壁１４ｂの車幅方向の外側端が接続されている。

また、フロントサイドフレーム支持部材１４の側壁１４ｃには、サブフレーム１６の後部が締結されるサブフレームマウント部材１９がスポット溶接などによって接続されている。
また、フロントサイドフレーム支持部材１４の側壁１４ａと側壁１４ｃとの間には、隔壁１４ｄが形成されている。この隔壁１４ｄは、サブフレームマウント部材１９が接合される側壁１４ｃの位置に対応するように形成されている。

また、フロントサイドフレーム支持部材１４は、車幅方向に延びるバッテリパック搭載フレーム２６のブラケット２６ｃに対応する部分に、ナットプレート１４ｅが配置されている。
ナットプレート１４ｅのナットＮ２は、ボルトＢ２（図３参照）と螺合することで、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６のナットＮ２と同様に、ブラケット２６ｃに対するフレーム締結部３９を構成している。
なお、図４中、符号３８は、サブフレームマウント部材１９のナットプレートである。

≪作用効果≫
次に、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２の奏する作用効果について説明する。
図５（ａ）から図５（ｃ）は、サブフレームマウント部材１９に対するサブフレーム１６の締結が、第２てこの原理によって能動的に解除される様子を示す工程説明図である。
図５（ａ）に示すように、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２は、サブフレーム１６に衝突荷重が入力される前にあっては、てこの支点３３が延出部１６ｂにおける平坦面１６ｂ２に対峙している。

そして、図示しないが、サブフレーム１６の前部に衝突荷重が入力されると、図１に示す脆弱部２１でサブフレーム１６を中折れさせることで、図１に示すパワーユニット１５が車体の下方に誘導される。これにより重量物であるパワーユニット１５が、図３に示す車室３２内に侵入することが回避されて、車両の衝突安全性が確保される。

このように中折れさせると、図５（ｂ）に示すように、サブフレーム１６の締結部１６ａの前方には、下方に向かうモーメントＭが生起する。このモーメントＭにより、延出部１６ｂにおける平坦面１６ｂ２は、てこの支点３３に当接する。
そして、このモーメントＭは、ボルトＢ１を下方に引き抜くように作用する作用点を締結部１６ａに形成する。つまり、てこの支点３３に対して締結部１６ａを作用点とする第２てこの原理を適用した王冠抜き構造が構築される。

具体的には、ボルトＢ１は、図５（ｃ）に示すように、ナットＮ１に螺合したままナットプレート３８の膨出部３８ａを破断させてサブフレームマウント部材１９から下方に抜け出る。サブフレーム１６の後部は、ボルトＢ１の引き抜き方向に沿って下方へと誘導される。そして、サブフレーム１６の後部は、てこの支点３３周りの回転モーメントを維持しながらブラケット２６ｃの傾斜面２６ｃ３に案内されて車体の下方へと脱落していく。

このような本実施形態に係るフロア構造Ｓ２は、従来の車体前部構造（例えば、特許文献１参照）のように、サブフレームの後退移動に伴ってボルトの先端が変形してサブフレームの締結が受動的に解除されるものと異なって、サイドシル２２を中折れさせた際のモーメントＭによって能動的にボルトＢ１を引き抜く構成となっている。

このようなフロア構造Ｓ２では、従来の車体前部構造（例えば、特許文献１参照）のように、サブフレームの後退移動する際の並進エネルギを王冠抜き構造によって回転エネルギに変換する。また、このフロア構造Ｓ２では、王冠抜き構造によって、膨出部３８ａを破断させて回転エネルギを吸収する。また、このフロア構造Ｓ２では、王冠抜き構造によって、サブフレーム１６の後部を効果的に車体の下方へと誘導する。
これにより本実施形態に係るフロア構造Ｓ２は、衝突時におけるバッテリパック２６ａ１（図１参照）に対するサブフレーム１６の干渉をより確実に回避することができる。

また、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２においては、図３に示すように、ブラケット２６ｃの傾斜面２６ｃ３（フレーム側傾斜面）が、延出部側傾斜面１６ｂ１に対応するように傾斜している。
これによりてこの支点３３がこれに当接する延出部１６ｂによって圧壊した際に、延出部側傾斜面１６ｂ１が傾斜面２６ｃ３に案内されて、サブフレーム１６の後部は、バッテリパック２６ａ１（図１参照）を避けるように、下方に効率よく誘導される。

また、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２においては、図２及び図３に示すように、ダッシュクロスメンバ２７を構成するダッシュロアパネル２４の下面に、サブフレームマウント部材１９、てこの支点３３、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６、及びフロントサイドフレーム支持部材１４が接合されている。
これによりフロアパネル２８とダッシュロアパネル２４とを重ね合わせてダッシュクロスメンバ２７を形成する前に、予めダッシュロアパネル２４に前記のサブフレームマウント部材１９などを取り付けることもできる。これによりダッシュクロスメンバ２７に対するサブフレームマウント部材１９などの種々の部材の取付を効率よく行うことができる。

また、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２においては、図４に示すように、フロントサイドフレーム支持部材１４の側壁１４ｃ（車幅方向の内側壁）にサブフレームマウント部材１９が接合されている。また、フロントサイドフレーム支持部材１４は、バッテリパック搭載フレーム２６（図３参照）のブラケット２６ｃを締結するフレーム締結部３９を有している。

これによりフロントサイドフレーム１１からフロントサイドフレーム支持部材１４に入力された衝突荷重、及びサブフレーム１６からサブフレームマウント部材１９に入力された衝突荷重は、図４に示す矢印のように、フレーム締結部３９からバッテリパック搭載フレーム２６へと分散されて伝達されていく。また、フロントサイドフレーム支持部材１４に入力された衝突荷重、及びサブフレームマウント部材１９に入力された衝突荷重は、図４に示す矢印のように、バッテリパック搭載フレーム支持部材３６のフレーム締結部３９からもバッテリパック搭載フレーム２６へと分散されて伝達されていく。

また、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２においては、図４に示すように、フロントサイドフレーム支持部材１４が、側壁１４ａ（前側壁）と側壁１４ｃ（内側壁）との間で延びる隔壁１４ｄを有している。
これによりフロントサイドフレーム支持部材１４の剛性を高めることができる。したがって、フロントサイドフレーム１１に入力された衝突荷重は、フロントサイドフレーム支持部材１４から荷重伝達部４１を介してサイドシル２２へと効率よく伝達される。

また、隔壁１４ｄは、側壁１４ｃに対するサブフレームマウント部材１９の接続位置に対応して配置されているので、サブフレームマウント部材１９に締結されるサブフレーム１６の後部の支持剛性が高められる。これによりサブフレーム１６に搭載されるサスペンションメンバ（図示を省略）の支持剛性が高められる。
また、この隔壁１４ｄは、サブフレーム１６に入力された衝突荷重を、サブフレームマウント部材１９、側壁１４ｃ、隔壁１４ｄ、側壁１４ａ、及び荷重伝達部４１を介してサイドシル２２へと効率よく伝達する。

また、荷重伝達部４１は、湾曲するステー４１ａを有することによって、フロントサイドフレーム支持部材１４に入力された衝突荷重を効率よくサイドシル２２へと伝達することができる。

また、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２においては、図３に示すように、てこの支点３３が、車体側傾斜部材３４と延長部３６ｄとがＶ字状になって交わる接合部３３ａで構成されている。また、接合部３３ａは、２枚以上の鋼板が重ね合わせられて構成されている。これにより前記した王冠抜き構造が効果的に機能してボルトＢ１の引き抜きが効果的に行われる。

また、本実施形態に係るフロア構造Ｓ２のサブフレームマウント部材１９においては、図３に示すように、ナットプレート３８の膨出部３８ｂが、ケーシング３７の孔部３７ｂに嵌り込んでいる。
これによりフロア構造Ｓ２は、サブフレームマウント部材１９からボルトＢ１を引き抜く際に、ケーシング３７の下部の形状を維持しつつ、膨出部３８ｂのみの破断を効果的に行うことができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されず、種々の形態で実施することができる。
前記実施形態では、１つの隔壁１４ｄを有するフロントサイドフレーム支持部材１４について説明したが、本発明は側壁１４ａと側壁１４ｃ（内側壁）との間で複数の隔壁１４ｄが延びる構成とすることもできる。
また、隔壁１４ｄは、側壁１４ａと側壁１４ｂとの間、及び／又は側壁１４ｂと側壁１４ｃとの間で延びるものを備える構成とすることもできる。
また、フロントサイドフレーム支持部材１４は、隔壁１４ｄに代えて、又はこの隔壁１４ｄとともに、衝突荷重が伝達される方向に延びるビードを有する構成とすることもできる。

１１ フロントサイドフレーム
１２ アッパメンバ
１３ ロアメンバ
１４ フロントサイドフレーム支持部材
１４ａ 側壁（前側壁）
１４ｃ 側壁（内側壁）
１４ｄ 隔壁
１４ｅ ナットプレート
１４ｆ マウント部
１５ パワーユニット
１６ｂ１ 延出部側傾斜面
１６ｂ２ 平坦面
１６ サブフレーム
１６ａ 締結部
１６ｂ 延出部
１８ サブフレーム支持部材
１９ サブフレームマウント部材
２１ 脆弱部
２２ サイドシル
２３ ホイールハウス
２４ ダッシュロアパネル
２４ａ 傾斜縦壁
２４ｂ 曲げ部
２４ｃ 平坦部
２５ トンネル部
２５ａ 上側トンネル部
２５ｂ 下側トンネル部
２６ バッテリパック搭載フレーム
２６ａ１ バッテリパック
２６ｃ３ 傾斜面（フレーム側傾斜面）
２６ａ ボックス部
２６ｂ フレーム部
２６ｃ ブラケット
２７ ダッシュクロスメンバ
２８ フロアパネル
２８ａ フロアパネル本体
２８ｂ 重畳部
２９ オーバーラップ部
３３ てこの支点
３３ａ 接合部
３４ 車体側傾斜部材
３５ 屈曲構造体
３６ バッテリパック搭載フレーム支持部材
３６ｄ 延長部
３８ ナットプレート
３８ａ 膨出部
３９ フレーム締結部
４１ 荷重伝達部
４１ａ ステー
Ｓ１ 車体前部構造
Ｓ２ フロア構造

Claims (7)

1. フロア前部で車幅方向に延びるダッシュクロスメンバと、
   前記ダッシュクロスメンバの下方に配置されるサブフレームマウント部材と、
   前記サブフレームマウント部材に後部が締結されるサブフレームと、
   前記サブフレームマウント部材に対する締結部から後方に向けて延出する前記サブフレームの延出部と、
   前記サブフレームの前記サブフレームマウント部材に対する締結を解除する作用点を前記締結部に形成するように、前記延出部に対峙する、てこの支点と、
   前記てこの支点の後方で前記ダッシュクロスメンバの下方に配置され、バッテリパック搭載フレームを支持するバッテリパック搭載フレーム支持部材と、を備える電気自動車のフロア構造。
2. 前記サブフレームの前記延出部は、前記サブフレームマウント部材に対する前記締結部から後方に向かうほど前記ダッシュクロスメンバから徐々に離れるように傾斜する延出部側傾斜面を有し、
   前記バッテリパック搭載フレームは、前記延出部側傾斜面に対応するように傾斜するフレーム側傾斜面を有する請求項１に記載の電気自動車のフロア構造。
3. 前記ダッシュクロスメンバは、ダッシュロアパネルと前記ダッシュロアパネルの上側に配置されるフロアパネルとのオーバーラップ部で閉断面を有して形成され、
   前記ダッシュクロスメンバを構成する前記ダッシュロアパネルの下面には、前記サブフレームマウント部材、前記てこの支点、及び前記バッテリパック搭載フレーム支持部材が接合されている請求項１に記載の電気自動車のフロア構造。
4. 前記サブフレームの上方に配置されて前記サブフレームを支持するフロントサイドフレームと、
   前記ダッシュクロスメンバの下方に配置され、前記フロントサイドフレームの後部を支持するフロントサイドフレーム支持部材と、
   を備え、
   前記フロントサイドフレーム支持部材の車幅方向の内側壁には前記サブフレームマウント部材が接合され、
   前記フロントサイドフレーム支持部材は、前記バッテリパック搭載フレームを締結するフレーム締結部を有している請求項１に記載の電気自動車のフロア構造。
5. 前記フロントサイドフレーム支持部材は、前側壁と、前記フロントサイドフレーム支持部材内側で前記前側壁と前記内側壁との間で延びる隔壁と、
   を有している請求項４に記載の電気自動車のフロア構造。
6. 前記てこの支点は、前記延出部側傾斜面と対向する傾斜面を有するように車体側から延出する車体側傾斜部材と、前記バッテリパック搭載フレーム支持部材から前記車体側傾斜部材の延出先端に向けて延びて、前記車体側傾斜部材との間でＶ字を形成するように配置される前記バッテリパック搭載フレーム支持部材の延長部と、の接合部で形成され、
   前記接合部には、２枚以上の鋼板が重ね合わせられている請求項１に記載の電気自動車のフロア構造。
7. 前記サブフレームマウント部材は、上部が前記ダッシュロアパネルの下面に接合される有底のケーシングと、前記ケーシングの底部に配置されるナットプレートと、を備え、
   前記ケーシングの底部には、内外を連通する孔部が形成され、
   前記ナットプレートは、ナット周りで下方に膨出する膨出部を有しており、
   前記膨出部は、前記ケーシングの前記孔部に嵌り込んでいる請求項３に記載の電気自動車のフロア構造。

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