WO2010097890A1 - 車両前部構造 - Google Patents

Abstract

　車体を大型化することなくホイールベースを長くすることができる車両前部構造を得る。 　車両前部構造１０は、フロントバンパ（２６）のバンパリインフォースメント（２８）と、バンパリインフォースメント（２８）に対する車両後方に配置されフロントホイール（６０）を駆動するパワーユニット（５０）と、パワーユニット（５０）に対する車両後方でかつダッシュパネル（３４）に対する車両前方に配置された冷却ユニット（７４）と、を備えている。

Description

車両前部構造

　本発明は、パワーユニットが配置された車両前部構造に関する。

　フロントバンパのバンパリインフォースメント、ラジエータ及びコンデンサ、エンジン及び変速機から成るパワーユニットが、車両前方からこの順で配置された車体前部構造が知られている（例えば、特開２００７－６９６５１、特開２００６－３２７３７１号公報参照）。

　また、エンジンとエンジンルームを車両上下方向の上方から覆うボンネットとの間、すなわちエンジンの上方にラジエータを配置した前部車体構造が知られている（例えば、特開平６－３２８９３１号公報参照）。さらに、運転席の下方に配置されたエンジンルーム内で、エンジンに対する車両前後方向の後方にラジエータを配置した転圧車両が知られている（例えば、特開２００２－１５５５０４号公報参照）。またさらに、空調ユニットを構成するクーラーユニット及びブロアユニットがエンジンルーム内に配置される一方、ヒーターユニットが車室内に配置された空調ユニット配設構造が知られている（例えば、特開平４－１１８３１７号公報参照）。また、ダッシュパネルとインストルメントパネルとの間で運転席側と助手席側とに亘ってバッテリを配置した自動車のバッテリ搭載構造が知られている（例えば、特開２００７－５０８０１号公報参照）。

　ところで、車体（の構成要素）が軽量化されると、パワーユニットは相対的に重量化されるので前後輪の荷重負担のバランスをとるためにホイールベースを長くする等の対策が必要になる。これにより車体が大型化すると、車体軽量化の効果が車両全体の軽量化に寄与する度合いが低くなる。すなわち、車体要素の軽量化の効果が薄まってしまう。

　本発明は、車体を大型化することなくホイールベースを長くすることができる車両前部構造を得ることが目的である。

　本発明の第１の態様に係る車両前部構造は、フロントバンパの骨格部材と、前記骨格部材に対する車両前後方向の後方に配置され、少なくとも車両の前輪を駆動するパワーユニットと、前記パワーユニットに対する車両前後方向の後方でかつダッシュパネルに対する車両前方に配置され、前記パワーユニットの冷却系を構成する熱交換器及び空調装置の凝縮器の少なくも一方を含む冷却ユニットと、を備えている。

　上記の態様によれば、ダッシュパネルの車両前方で、フロントバンパの骨格部材、パワーユニット、冷却ユニットが車両前部からこの順で配置される。本態様では、前輪を駆動するパワーユニットをフロントバンパの骨格部材の直後方に近接して配置することができる。これにより、パワーユニットと共に前輪を車両前部に配置することができ、車体の全長を前後に延ばすことなくホイールベースを長くすることができる。

　このように、上記の態様に係る車両前部構造では、車体を大型化することなくホイールベースを長くすることができる。これにより、車体が軽量化された場合に、車両前方側にホイールベースを延長して前後輪の荷重バランスをとることができ、該車体の軽量化を車両全体の軽量化に大きく寄与させることができる。

　上記の態様において、前記ダッシュパネルに対する車両前方に配置されると共に前記冷却ユニットと一体に取り扱い可能にモジュール化され、車室を空調するための空調ユニットをさらに備えた、構成としても良い。

　上記の態様によれば、冷却ユニットと空調ユニットとがモジュール化されているので、これらを一体に車体に搭載することができる。特に、冷却ユニットが空調ユニットの構成要素とで冷凍サイクルを成す凝縮器を含む構成では、これらの配管、配線等をコンパクトに構成することができ、車両全体としての小型軽量化に寄与する。

　上記の態様において、前記空調ユニットは、前記冷却ユニットの冷却機能を補助するための冷却補助構造を有する、構成としても良い。

　上記の態様によれば、冷却補助構造によって例えば空調ユニットの冷風や凝縮水を利用することで、冷却ユニットの冷却機構を補助することができる。このため、冷却ユニット単体に対する要求性能を低くすることができ、該冷却ユニットを小型、軽量化することが可能になる。

　上記の態様において、前記ダッシュパネルに対する車両前方に配置され、車室を空調するための空調ユニットと、前記パワーユニットの少なくとも一部を構成する電動モータ、又は前記パワーユニットとは独立して設けられ車両走行のための駆動力を発生する電動モータと、前記空調ユニットと一体に取り扱い可能にモジュール化され、前記電動モータに供給される電力を蓄えるバッテリと、をさらに備えた、構成としても良い。

　上記の態様によれば、フロントバンパの車両前後方向の後方に配置されたパワーユニットの一部又は全部が電動モータにて構成されるか、パワーユニットの他に車両走行用の駆動力を発生する電動モータが設けられている。この電動モータは、バッテリに蓄えられた電力により作動される。このバッテリは空調ユニットにモジュール化されているので、これらを一体に車体に搭載することができる。

　上記の態様において、前記バッテリと前記冷却ユニットとのモジュールは、前記ダッシュパネルに設けられた開口部に車両前側から挿通されると共に該ダッシュパネルに対し分離可能に支持されつつ、前記バッテリの少なくとも一部を前記ダッシュパネルに対する車両前後方向の後方に位置させている、構成としても良い。

　上記の態様によれば、バッテリと冷却ユニットとのモジュールは、ダッシュパネルに対する車両前方から該ダッシュパネルの開口部に挿通させ、バッテリの少なくとも一部をダッシュパネルの車両前後方向の後方に位置させている。この状態でバッテリは、ダッシュパネルに直接的又は間接的に支持されて車体に搭載される。これにより、重量物であるバッテリを車両の重心に近接して配置することができ、前後輪の荷重負担のバランスの適正化に寄与する。一方、バッテリのメンテナンス時には、ダッシュパネルに対する支持状態を解除して、バッテリと冷却ユニットとのモジュールを車両前方に移動させることで、バッテリをメンテナンス可能に露出させることができる。すなわち、本態様によれば、車室側の部品を取り外したりすることなく、バッテリのメンテナンスを行うことができる。

　上記の態様において、前記空調ユニットは、前記バッテリを冷却するためのバッテリ冷却構造を有する、構成としても良い。

　上記の態様によれば、バッテリ冷却構造によって例えば空調ユニットの冷風や凝縮水を利用することで、バッテリを冷却することができる。このため、バッテリの性能、耐久性の向上に寄与する。

　上記の態様において、前記冷却ユニットは、前記ダッシュパネルの車両上下方向の下部で開口するフロアトンネルに対する車両前方に配置されており、前記冷却ユニットの車両上下方向の下縁を除く周縁部と前記フロアトンネルの開口縁部との間をシールするシール構造をさらに備えた、構成としても良い。

　上記の態様によれば、冷却ユニットでの熱交換に供された空気がフロアトンネルを通じて排出される。このように通風抵抗の少ないフロアトンネルが排風経路とされているので、冷却ユニットでの熱交換が促進され、車両走行に伴う冷却効率が向上する。

　上記の態様において、前記冷却ユニットに対する車両上下方向の下方に設けられ、車両走行に伴い前記冷却ユニットに対する車両前後方向の後方で負圧を生じさせるための整流部材をさらに備えた、構成としても良い。

　上記の態様によれば、走行風が整流部材で整流されて生じる負圧によって冷却ユニットからの空気排出、すなわち冷却ユニットへの空気流入が促進される。これにより、冷却ユニットでの熱交換が一層促進され、車両走行に伴う冷却効率が一層向上する。

　上記の態様において、前記冷却ユニットに対する車両前方で車両上下方向の下向きに開口する空気取り入れ部から前記冷却ユニットに空気を導くためのダクト構造をさらに備えた構成としても良い。

　上記の態様によれば、冷却ユニット前方の空気取り入れ部からダクト構造を通じて冷却ユニットに空気が流入され、該冷却ユニットでの熱交換に供された空気はフロアトンネルを通じて車両外側に排出される。これにより、冷却ユニットに対する空気の流入、流出抵抗が何れも小さくなり、冷却ユニットでの熱交換がより一層促進され、車両走行に伴う冷却効率がより一層向上する。

　以上説明したように本発明に係る車両前部構造は、車体を大型化することなくホイールベースを長くすることができるという優れた効果を有する。

本発明の実施形態に係る車体前部構造を模式的に示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を模式的に示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するパワーユニットの搭載構造を示す平面図である。 図３の４Ａ－４Ａ線に沿った断面図である。 図３の４Ｂ－４Ｂ線に沿った断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するエアコンユニット、冷却ユニット、バッテリの搭載構造を拡大して示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成する冷却ユニットとトンネルとの間のシール構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成する冷却ユニットへの導排風構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するバッテリの搭載構造を拡大して示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造を構成するバッテリの搭載構造を示す分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造が適用された自動車の概略全体構成を示す側断面図である。 本発明の実施形態に係る車体前部構造による車体を大型化することなくホイールベースを延長する効果を比較例と比較しつつ説明するための図であって、上段は比較例に係る自動車の模式的な側面図で、中段は別比較例に係る自動車の模式的な側面図、下段は本発明の実施形態に係る自動車を示す模式的な側面図である。 本発明の実施形態の変形例に係る車体前部構造を模式的に示す側断面図である。 本発明の実施形態の別変形例に係る車体前部構造を模式的に示す側断面図である。

　本発明の実施形態に係る車両前部構造１０について、図１～図１１に基づいて説明する。先ず、車体１１の構成を説明し、次いで、車体１１への各部品（ユニット）の搭載構造について説明することとする。なお、図中に適宜記す矢印ＦＲは車両前後方向の前方向を、矢印ＵＰは車両上下方向の上方向を、矢印ＩＮは車幅方向内側を、矢印ＯＵＴは車幅方向外側をそれぞれ示す。

（車体の概略構成）
　図１０には、車両前部構造１０が適用された自動車Ａの概略全体構成が模式的な側断面図にて示されている。また、図１には、車両前部構造１０が模式的な側断面図にて示されており、図２には、車両前部構造１０が模式的な平断面図にて示されている。これらの図に示される如く、車体１１は、車両前後方向に長手とされた左右一対の骨格部材としてのフロントサイドメンバ１２を備えている。

　フロントサイドメンバ１２の車両前後方向の後部１２Ａは、車両のフロアＦに形成されたフロアトンネル１４に沿って車両前後方向に延在するトンネルサイドメンバ１５の車両前後方向の前端に連続されている。フロントサイドメンバ１２はトンネルサイドメンバ１５に対し車幅方向外側に位置しており、これらを連結するフロントサイドメンバ１２の後部１２Ａが車両前後方向に対し傾斜されている。これにより、車両前部構造１０では、図２に示される如く、左右のフロントサイドメンバ１２、トンネルサイドメンバ１５によって、平面視で略「Ｙ」字状を成す車体骨格が形成されている。また、左右のトンネルサイドメンバ１５は、フロアトンネル１４の上側に形成された角部にそれぞれ固定されている。このようにフロアトンネル１４の上部に配置されたトンネルサイドメンバ１５は、側面視ではフロントサイドメンバ１２にほぼ直線的に連続しており、該フロントサイドメンバ１２との間にキック部（顕著なキック部）が形成されない構成とされている。

　また、この実施形態では、フロントサイドメンバ１２は、後部１２Ａの車両外側に分岐された分岐部１２Ｂを有し、該分岐部１２Ｂは、車体１１の車幅方向外端で車両前後方向に延在する骨格部材であるロッカ１６の車両前後方向の前端に連続されている。ロッカ１６の前端は、図２及び図８に示される如く、車両上下方向に延在する骨格部材であるフロントピラー１８の車両上下方向の下端に連結されている。

　車体１１では、図１に示される如く、フロアトンネル１４、トンネルサイドメンバ１５の車両前後方向の後端は、車幅方向に延在して左右のロッカ１６を連結するクロスメンバ２０の車両前面に固定されている。クロスメンバ２０は、車体１１の前席シート２２の支持用の骨格部材とされている。このため、車体１１は、クロスメンバ２０後方の車両のフロアＦ上にフロアトンネル１４が存在しない構成とされており、後席シート２４のためのフロアＦが車幅方向の各部において低くフラットに構成されている。

　一方、左右のフロントサイドメンバ１２の車両前後方向の前端１２Ｃ間は、車幅方向に延在するフロントバンパ２６を構成するバンパ骨格部材としてのバンパリインフォースメント２８にて架け渡されている。フロントバンパ２６は、図４Ａに示される如く、バンパリインフォースメント２８がフロントバンパカバー３０にて車両前方から覆われると共に、該バンパリインフォースメント２８とフロントバンパカバー３０との間にアブソーバ３２が配設されて構成されている。この実施形態では、バンパリインフォースメント２８と各フロントサイドメンバ１２の前端１２Ｃとの間には、後述するクラッシュボックス６８が介在している。

　以上により、車体１１では、前面衝突が生じた場合には、主にバンパリインフォースメント２８、フロントサイドメンバ１２、トンネルサイドメンバ１５及びロッカ１６を介して車両前後方向の後部に荷重が伝達されるようになっている。また、図示は省略するが、車体１１の後部床下では、トンネルサイドメンバ１５からクロスメンバ２０に伝達された荷重を車両前後方向の後方に伝達するための骨格部材（ロッカ１６以外のもの）が車両前後方向に延在されている。

　そして、図１に示される如く、車体１１では、バンパリインフォースメント２８に対する車両前後方向の後方に、後述するパワーユニット５０、エアコンユニット７２、冷却ユニット７４等が配設される車両前部空間であるエンジンルームＥが形成されている。エンジンルームＥの車両前後方向の後端は、該エンジンルームＥと車室Ｃとを仕切るダッシュパネル３４にて規定されている。図２及び図８に示される如く、ダッシュパネル３４は、左右のフロントピラー１８間の全幅に亘り車両上下方向に延在している。図１に示される如く、ダッシュパネル３４の車両上下方向の上端は、カウルを構成するカウルリインフォースメント３６に連結されている。カウルリインフォースメント３６は、ウインドシールドガラスＷＳの車両上下方向の下端を固定的に支持している。

　このダッシュパネル３４は、車室Ｃ側からインストルメントパネル３８にて覆われている。インストルメントパネル３８は、ダッシュパネル３４との間に、後述するバッテリ７６が配置されるインパネ空間Ｉを形成している。また、図８にも示される如く、インパネ空間Ｉには、左右のフロントピラー１８を架け渡した骨格部材であるインパネリインフォースメント４０が配設されている。図示は省略するが、インパネ空間Ｉ内には、ステアリング装置の一部、各種エアバッグ装置等が配設されている。

　また、図５、図８、及び図９に示される如く、ダッシュパネル３４には、エンジンルームＥ側からインパネ空間Ｉ内にアクセスするための窓部４２が形成されている。この実施形態における窓部４２は、ダッシュパネル３４における車幅方向中央部で車両前後方向の後方に膨出された膨出部３４Ａに、背面視で略「Ｔ」字状を成すように形成されている。

　さらに、図８及び９に示される如く、ダッシュパネル３４の車両上下方向の下部には、上記したフロアトンネル１４が形成されたフロアパネル４４の車両前後方向の前端部が接合されている。具体的には、ダッシュパネル３４は、フロアパネル４４の一般部（フロアトンネル１４以外の部分）に接合されるフロア接合部３４Ｂと、フロアトンネル１４に接合されるトンネル接合部３４Ｃとを有する。フロアトンネル１４は、トンネル接合部３４Ｃが車両上下方向の上方から重ね合わされることで、図５に示される如く、車両前向きに開口端１４ＡをエンジンルームＥ内に位置させている。

　以上説明したダッシュパネル３４は、図９に示される如く、ダッシュパネルアッパ４６と、ダッシュパネルロア４８との接合にて構成されている。ダッシュパネルアッパ４６は、膨出部３４Ａ（窓部４２）を有して構成されており、ダッシュパネルロア４８は、フロア接合部３４Ｂ、３４Ｃを有して構成されている。なお、図８は、ダッシュパネルアッパ４６を取り除き、窓部４２を二点鎖線で示した図である。

（パワーユニット系の搭載構造）
　自動車Ａは、その走行駆動力を発生するためのパワーユニット５０を備えている。図２及び図３に示される如く、パワーユニット５０は、駆動源として内燃機関であるエンジン５２と、電動モータ５４とを備えている。したがって、自動車Ａは、２つの駆動源を有するハイブリッド自動車とされている。具体的に、パワーユニット５０は、エンジン５２と、該エンジン５２に動力伝達可能に連結されたトランスアクスル５６とを主要部として構成されている。トランスアクスル５６は、電動モータ５４、図示しないジェネレータ、動力分割機構、無段変速機等である変速機等を含んで構成されている。また、この実施形態では、トランスアクスル５６には、電動モータ５４、ジェネレータ、及び後述するバッテリ７６に電気的に接続されたインバータを含んで構成されている。したがって、この実施形態に係るパワーユニット５０は、パワープラントとして捉えることも可能である。

　このパワーユニット５０の出力軸であるドライブシャフト５８は、図２に示される如く、フロントホイール６０に駆動力を伝達可能に連結されている。また、フロントホイール６０は、ステアリング装置を構成するタイロッド６２に、ステアリングホイールの操舵による転舵可能に連結されている。

　そして、図１～図３に示される如く、車両前部構造１０では、パワーユニット５０がバンパリインフォースメント２８の車両前後方向の後方に近接して配置されている。すなわち、車両前部構造１０では、バンパリインフォースメント２８とパワーユニット５０との間には、通常の自動車には配置されるラジエータやエアコンコンデンサが配置されていない。そして、車両前部構造１０では、このラジエータやエアコンコンデンサが存在しないことにより得られたスペースを利用して、パワーユニット５０がバンパリインフォースメント２８に近接配置されている。

　さらに、図３に示される如く、車両前部構造１０では、パワーユニット５０は、フロントサイドメンバ１２及びバンパリインフォースメント２８を介して車体１１に支持されている。具体的には、パワーユニット５０は、左右のエンジンマウント６４を介して左右のフロントサイドメンバ１２における前端１２Ｃの近傍に弾性的に支持されている。各エンジンマウント６４は、金属製の内筒と外筒との間にゴムが同軸的に充填された部材とされる。各エンジンマウント６４は、例えば外筒がフロントサイドメンバ１２に固定されると共に内筒がパワーユニット５０に固定されることで、該フロントサイドメンバ１２にパワーユニット５０を弾性支持させる構成である。

　またさらに、パワーユニット５０の車両前側部分と、バンパリインフォースメント２８の背面とは連結部材６６を介して結合されている。連結部材６６は、パワーユニット５０及びバンパリインフォースメント２８の少なくとも一方に対し、図示しないボルト・ナットを用いた締結等によって、着脱可能に連結されている。そして、左右のフロントサイドメンバ１２とバンパリインフォースメント２８との間には、それぞれクラッシュボックス６８が介在されている。クラッシュボックス６８は、所定値以上の車両前方からの荷重によって車両前後方向に軸圧縮破壊されることで、該荷重（衝撃エネルギ）を吸収するように構成されている。この実施形態では、図４Ａに示される如くクラッシュボックス６８とバンパリインフォースメント２８との間に、さらにゴムブッシュ７０が介在されている。

　ゴムブッシュ７０は、バンパリインフォースメント２８を車両上下方向の両側から挟むように設けられ、該車両上下方向の両側からクラッシュボックス６８の上下支持部６８Ａによって支持されている。したがって、この実施形態では、連結部材６６を介して連結されたバンパリインフォースメント２８とパワーユニット５０とが、左右のエンジンマウント６４及び左右のゴムブッシュ７０を介して弾性支持（フローティング支持）された構成とされている。

　これにより、車両前部構造１０では、パワーユニット５０の振動が車体１１に伝達されることを抑制する振動吸収効果が得られるようになっている。このため、バンパリインフォースメント２８に取り付けられたアブソーバ３２とフロントバンパカバー３０との間には、隙間が形成されており、パワーユニット５０側と車体１１側との振動に伴う干渉を防止するようになっている。なお、アブソーバ３２をフロントバンパカバー３０に設けた構成では、該間にアブソーバ３２とバンパリインフォースメント２８との間に隙間を設定することとなる。

　また、車両前部構造１０では、連結部材６６は、所定値以上の車両前方からの荷重によって車両前後方向に軸圧縮破壊されることで、該荷重（衝撃エネルギ）を吸収するように構成されている。すなわち、連結部材６６は、クラッシュボックスに相当する部材としてバンパリインフォースメント２８とパワーユニット５０との間に介在されている。これにより、車両前部構造１０では、連結部材６６及びクラッシュボックス６８によって、フロントサイドメンバ１２に支持されたパワーユニット５０への衝突荷重の伝達が抑制されるようになっている。

　なお、この実施形態では、図１に示される如く、パワーユニット５０を構成するエンジン５２の排気管５２Ａは、該エンジン５２における車両上後部から取り出され、フロアトンネル１４を通じて車両外側に導出される（車両前後方向の後部に設けられたマフラ等に連結される）ようになっている。また、この実施形態では、エンジン５２の排気ガスを浄化するための触媒コンバータ５２Ｂがフロアトンネル１４内に配置されている。

（エアコンユニット・冷却ユニット・バッテリの搭載構成）
　図１及び図２に示される如く、エンジンルームＥ内におけるパワーユニット５０に対する車両前後方向の後方には、車室Ｃの空調用のエアコンユニット７２及び冷却ユニット７４が配設されている。また、空調用のエアコンユニット７２の車両前後方向の後方のインパネ空間Ｉ内には、バッテリ７６が配設されている。

　エアコンユニット７２は、車両用エアコン装置のうち、冷凍サイクルを構成する冷房用のエバポレータ、暖房用のヒータコア、送風用のブロア、送風口切り替え用のダンパ装置等をエアコンケース内に収容して構成されている。図１（図８も参照）の例では、エアコンユニット７２からは、車室乗員に向けて送風するためのレジスタノズル７２Ａ、ウインドシールドガラスＷＳに送風するためのデフロスタノズル７２Ｂの接続状態が図示されている。なお、レジスタノズル７２Ａ、図示しない足元送風用の足元ノズル、サイドレジスタノズル、後席送風用の後席ノズルは、エアコンユニット７２の車両搭載後にエアコンユニット７２に接続されるようになっている。

　冷却ユニット７４は、図７に示される如く、熱交換部７４Ａと、熱交換部７４Ａに冷却風を導くためのファン７４Ｂと、熱交換部７４Ａ及びファン７４Ｂをそれぞれの周縁部から覆うファンシュラウド７４Ｃとを主要部として構成されている。熱交換部７４Ａは、パワーユニット５０の冷却用のラジエータと、車両用エアコン装置の冷凍サイクルを構成するコンデンサとがモジュール化されて構成されている。すなわち、熱交換部７４Ａは、エンジン冷却水と冷却風（空気）との熱交換器と、エアコン冷媒と冷却風との熱交換器とで構成されている。

　そして、冷却ユニット７４は、図９に示される如く、エアコンユニット７２にモジュール化されている（図７では、エアコンユニット７２の図示を省略している）。この実施形態では、左右一対のブラケット７８を介してエアコンユニット７２と冷却ユニット７４とを一体に取り扱い可能に連結している。また、図示は省略するが、熱交換部７４Ａを構成するエアコンコンデンサは、車載前の状態でエアコンユニット７２の冷媒循環路を成す配管に接続されている。したがって、図示は省略するが、この実施形態におけるエアコンユニット７２と冷却ユニット７４とのモジュールには、車両用エアコン装置の冷凍サイクルを構成する膨張弁が含まれている。また、この実施形態では、車載前の状態で、ファン７４Ｂの配線がエアコンユニット７２の所要の配線と電気的に接続されている。

　エアコンユニット７２にモジュール化された冷却ユニット７４は、後述する如く車体に支持された状態で、ファンシュラウド７４Ｃが、シール構造としてのシール部材８０を介してフロアトンネル１４の車両前向きの開口端１４Ａを車両前方から閉止している（図５参照）。すなわち、開口端１４Ａは、図６に示される如く、シール部材８０を介してファンシュラウド７４Ｃの周縁部に突き当てられる構成とされている。

　したがって、この実施形態では、冷却ユニット７４は、熱交換部７４Ａでの熱交換に供された空気（冷却風）をフロアトンネル１４を通じて車外に排出するようになっている。なお、上記の通り車両前部構造１０では、トンネルサイドメンバ１５、排気管５２Ａがフロアトンネル１４を通る。このため、図６に示される如く、熱交換部７４Ａ、ファンシュラウド７４Ｃの各角部には、トンネルサイドメンバ１５、排気管５２Ａを通過させるための切欠部７４Ｄが形成されている。また、上記したブラケット７８は、切欠部７４Ｄの側面に固定されるようになっている。これにより、エアコンユニット７２と冷却ユニット７４とのモジュールは、車両前方から後方に移動されることで、切欠部７４Ｄにトンネルサイドメンバ１５を入り込ませつつ所定の位置に組み付けられるようになっている。

　さらに、車両前部構造１０では、図１及び図５に示される如く、熱交換部７４Ａに冷却風を導くためのダクト８２を備えている。ダクト８２は、熱交換部７４Ａに対する車両前方で車両上下方向の下向きに開口する冷却風導入口８２Ａと、熱交換部７４Ａに面して開口された冷却風供給口８２Ｂとを有して構成されている。より具体的には、図７に分解斜視図にて示される如く、ダクト８２は、エンジンルームＥを車両上下方向の下方から覆うアンダカバー８４の一部を車両上下方向の上方に膨出させて、上記の如く構成されている。

　さらに、図５及び図７に示される如く、車両前部構造１０では、冷却ユニット７４に対する直下方に、整流部材としてのフラップ８６が設けられている。フラップ８６は、アンダカバー８４よりも車両上下方向の下方に突出して車両前方を向く板状部材とされている。このフラップ８６は、自動車Ａの走行風を受けて、その車両前後方向の後方（空気流の下流側）に負圧部を生じさせるようになっている。この負圧により、車両前部構造１０では、冷却風が熱交換部７４Ａを通過することが促進される構成とされている。

　またさらに、図５に示される如く、エアコンユニット７２には、冷却ユニット７４を冷却するための冷却補助構造としての冷却ノズル８８を備えている。冷却ノズル８８は、ダクト８２を貫通して設けられ、熱交換部７４Ａに対する車両前方に向けて開口されている。エアコンユニット７２は、冷却ユニット７４を構成するラジエータの水温が所定温度を超える場合等に、エバポレータにて冷却された空調用空気を吹き出す構成とされている。例えば、エアコンユニット７２の作動を制御する制御装置としてのエアコンＥＣＵは、水温センサからの信号に基づいてラジエータの水温が所定温度を越えると判断した場合に、冷凍サイクルを作動（作動を維持）し、冷却ノズル８８のダンパを開放させることで、エバポレータにて冷却された空調用空気を熱交換部７４Ａに向けて吹き出させるようになっている。

　バッテリ７６は、電動モータ５４を駆動するための電力を蓄える蓄電池とされている。バッテリ７６は、高密度であることによって、ダッシュパネル３４の窓部４２を通じてインパネ空間Ｉ内における車幅方向中央部に配置される寸法で、十分な充電容量を有している。図５に示される如く、バッテリ７６は、エアコンユニット７２に対する車両前後方向の後側に配置され、該エアコンユニット７２にモジュール化されている。この実施形態では、エアコンユニット７２とバッテリ７６とは仕切パネル９０及びゴムブッシュ９２を介して、締結等によって一体に取り扱い可能にモジュール化されている。したがって、この実施形態では、図８及び図９に示される如く、エアコンユニット７２、冷却ユニット７４、バッテリ７６の３つの部品（ユニット）がモジュール化されている。

　また、図５、図８及び図９に示される如く、仕切パネル９０には、バッテリ７６を覆うと共に車両上下方向の下方に開口するバッテリ冷却ダクト９４が設けられている。バッテリ冷却ダクト９４は、仕切パネル９０に一体に形成されても良く、仕切パネル９０に取り付けられる別体（独立部品）として構成されても良い。そして、図５に示される如く、エアコンユニット７２は、バッテリ冷却ダクト９４内の車両上下方向の上部に開口するバッテリ冷却吹出口９６を有する。この実施形態では、バッテリ冷却ダクト９４及びバッテリ冷却吹出口９６が本発明におけるバッテリ冷却構造に相当する。

　このエアコンユニット７２は、バッテリ７６の温度が所定温度を超える場合等に、エバポレータにて冷却された空調用空気をバッテリ冷却吹出口９６から吹き出す構成とされている。例えば、上記エアコンＥＣＵは、バッテリ温度センサからの信号に基づいてバッテリ７６の温度が所定温度を越えると判断した場合に、冷凍サイクルを作動（作動を維持）し、バッテリ冷却吹出口９６のダンパを開放させることで、エバポレータにて冷却された空調用空気をバッテリ７６に向けて吹き出させるようになっている。

　バッテリ７６は、バッテリ冷却ダクト９４と共にダッシュパネル３４の窓部４２を通じてインパネ空間Ｉ内に収容されている。これにより、このバッテリ７６、エアコンユニット７２、及び冷却ユニット７４のモジュールのうち、バッテリ７６がインパネ空間Ｉに配設されると共に、エアコンユニット７２、冷却ユニット７４がエンジンルームＥに配設される構成が実現されている。エアコンユニット７２は、ダッシュパネル３４の膨出部３４Ａに入り込むことで、エンジンルームＥ側に位置する構成とされている。

　また、図５及び図８に示される如く、ダッシュパネル３４の窓部４２は、仕切パネル９０にて閉止されている。仕切パネル９０は、ダッシュパネル３４における窓部４２の周縁の複数箇所で、ダッシュパネル３４に固定されることで、窓部４２を閉止している。この実施形態では、仕切パネル９０は、例えば締結によって分離可能にダッシュパネル３４に固定され、メンテナンス時等における取り外しが可能とされている。

　さらに、バッテリ７６は、バッテリマウントブラケット９８を介して、フロアトンネル１４上に支持されている。バッテリマウントブラケット９８は、車幅方向に長手とされると共に該長手方向との直交断面が車両上下方向の下向きに開口するハット形状とされている。このバッテリマウントブラケット９８は、その開口縁から延設されたフランジ９８Ａがフロアトンネル１４の上面１４Ｂに溶接接合されることで、該フロアトンネル１４とで閉断面構造を成している。バッテリ７６は、このバッテリマウントブラケット９８における長手方向に離間した複数箇所（図９の例では２箇所）に、締結等によって、ゴムブッシュ９２を介して弾性的に支持されている。

　バッテリ７６、エアコンユニット７２、冷却ユニット７４のモジュールは、仕切パネル９０のダッシュパネル３４への固定、バッテリ７６のバッテリマウントブラケット９８に対する弾性支持によって、全体として車体１１に支持されている。また、バッテリ７６単体として見ると、仕切パネル９０側のゴムブッシュ９２、バッテリマウントブラケット９８側のゴムブッシュ９２を介して、車体１１に弾性支持（フローティング支持）されたものとして把握することができる。

　以上説明したバッテリ７６は、図８に示される高圧ケーブル１００を介して電動モータ５４（用のインバータ）に電気的に接続されている。高圧ケーブル１００は、ダッシュパネル３４（ダッシュパネルアッパ４６）に形成された図示しないケーブル通し孔を通じてインパネ空間ＩからエンジンルームＥに導かれている。

　次に、本実施形態の作用を説明する。

（パワーユニットの配置に基づく作用効果）
　上記構成の車両前部構造１０では、図１に示される如く、パワーユニット５０がバンパリインフォースメント２８の直後方、すなわちエンジンルームＥ内の車両前後方向の前端部に配置されている。すなわち、車両前部構造１０では、ラジエータやエアコンコンデンサがエンジンルームＥ内の前端部に配置された比較例との比較において、パワーユニット５０が車両前方に配置されている（前方に移動されている）。このため、車両前部構造１０では、パワーユニット５０と共にフロントホイール６０を車両前方に位置させて、車体１１を大型化することなくホイールベースを長くすることができる。そして、車両前部構造１０は、この構成によって、車体１１の軽量化によって自動車Ａ全体を効果的に軽量化することに寄与する。

　この点について補足する。例えばボディ外板の材料の変更（高張力鋼板化や樹脂化）、内装材の軽量化によって車体が軽量化された場合、パワーユニット５０が相対的に重たくなる。このため、例えば図１１の上段に示される比較例において単に車体２００のみを軽量化しただけでは、フロントホイール６０とリヤホイール１０２との分担荷重のバランスが崩れる。具体的には、フロントホイール６０の荷重分担割合が過大となり、ホイールベースの延長が必要なる。図１１の中段に示される如くホイールベースの延長（矢印Ａ参照）のために、車体２１０を車体２００に対し車両前後方向の後方に延ばす（矢印Ｂ参照）のでは、車体が大型化されるので、車体の軽量化効果が薄れてしまう。

　ここで、車両前部構造１０は、図１１の下段に模式的に示される如く、パワーユニット５０を車両前方に移動することでホイールベースを延ばす構成である。このため、車体２００に対し前後に延長することのない車体１１で、車体２００に対しホイールベースを延長する（矢印Ｃ参照）ことが実現される。そして、このホイールベースの延長によって、軽量化した車体１１を用いた構成で、前後輪の分担荷重のバランスをとることができる。したがって、上記した通り、車両前部構造１０では、車体１１の軽量化によって自動車Ａ全体を効果的に軽量化することに寄与する。

　また、車両前部構造１０では、上記の通り車体２００や車体２１０と比較してフロントホイール６０が車両前方に移動するため、フロントオーバハングが短縮される。これにより、例えば、自動車Ａの運動性能の向上や取り回し性の向上に寄与する。さらに、車両前部構造１０では、エンジンルームＥの車両前後方向の前端部にパワーユニット５０が配置されているため、ラジエータやエアコンコンデンサを各フロントサイドメンバ１２の前端１２Ｃに支持させるためのサポート部材等を廃止することができる。またさらに、車両前部構造１０では、パワーユニット５０の車両前後方向の後方に配置されたエアコンユニット７２は前後輪間に配置されるので、自動車Ａの重量バランスの向上、これに基づく運動性能の一層の向上に寄与する。

　さらに、車両前部構造１０では、フロントサイドメンバ１２及びバンパリインフォースメント２８によってパワーユニット５０を支持している。このため、連結部材６６によって連結されたバンパリインフォースメント２８とパワーユニット５０とをモジュールとして車両前方からフロントサイドメンバ１２に組み付けることができる。これにより、パワーユニット５０の組付のために車体１１を持ち上げる等の工程が不要となり、自動車Ａの生産性、メンテナンス性が向上する。

　さらにまた、車両前部構造１０では、パワーユニット５０がエンジンルームＥの車両前後方向の前端部にパワーユニット５０が配置されているため、自動車Ａの前面衝突の際に慣性質量の大きいパワーユニット５０の車両前後方向の前方への移動が短時間で停止される。

　またここで、車両前部構造１０では、パワーユニット５０がエンジンルームＥ内の車両前後方向の前端部に位置するため、フロアトンネル１４内に配置されるトンネルサイドメンバ１５とフロントサイドメンバ１２とを連続させる構成が実現された。これにより、自動車Ａの前面衝突の際には、フロントサイドメンバ１２、トンネルサイドメンバ１５を介して車両前後方向の後方に荷重が伝達される。換言すれば、自動車Ａの重心Ｇ（図１０参照）の近くで後向きの荷重が伝達される。このため、フロントサイドメンバ１２、トンネルサイドメンバ１５は、前突荷重による曲げに対する要求強度が低くなる。

　例えば、フロントサイドメンバとフロア下のサイドメンバとが車両上下方向に対し傾斜されたキック部を介して連続された通常の骨格構造では、フロントサイドメンバへの荷重入力点（車両上下方向における車両重心Ｇの近傍）から車両上下方向の下方に大きく離間したフロア下のサイドメンバで衝突荷重が支持される。このため、キック部の上記曲げに対する要求強度が高く、他の要求等に対しては過度な補強を施す必要がある。このため、この比較例では、車体１１が重くなる。

　これに対して車両前部構造１０では、上記の通りフロア下を通さないトンネルサイドメンバ１５にフロントサイドメンバ１２を連続させる構成によって、上記の曲げに対する要求強度が低くされており、これによって車体１１の軽量化に寄与している。

（エアコンユニット、冷却ユニットの配置による効果）
　上記の如くパワーユニット５０がエンジンルームＥ内の車両前後方向の前端部に配置された車両前部構造１０では、エアコンユニット７２、冷却ユニット７４等の他の部品の配置自由度が高い。そして、車両前部構造１０では、エアコンユニット７２及び冷却ユニット７４がパワーユニット５０に対する車両前後方向の後方でエンジンルームＥ内に配置されている。これにより、これらエアコンユニット７２と冷却ユニット７４とをモジュール化することが可能になった。そして、エアコンユニット７２と冷却ユニット７４とをモジュール化することで、これらを一体に車体に組み付けることができる。したがって、車体１１に対するエアコンユニット７２及び冷却ユニット７４の組み付け性が向上する。

　また、車両前部構造１０では、エアコンユニット７２と冷却ユニット７４とをモジュール化することで、これらの配線や配管を車載前に接続しておくことができる。このため、車載後に行うべき配管や配線を減らすことができ、この点においても車体１１に対するエアコンユニット７２及び冷却ユニット７４の組み付け性が向上する。

　さらに、車両前部構造１０では、エアコンユニット７２から冷却ユニット７４の熱交換部７４Ａに空調用空気を供給するための冷却ノズル８８が設けられている。このため、エアコンユニット７２の空調用空気を利用して、冷却ユニット７４の冷却促進を図ることができる。具体的には、熱交換部７４Ａを高生成するラジエータの水温が高い場合に、エバポレータで冷却された空調用空気で該ラジエータでの冷却水の冷却促進を図ることができる。

　このように、車両前部構造１０では、ラジエータの水温が高くなりやすい特異環境下（例えば夏場の渋滞や長い登坂等）ではエアコンユニット７２を利用してラジエータの冷却能力を向上させることができる。これにより、車両前部構造１０では、特異環境下での冷却性能を走行風やファン７４Ｂの作動による空気流のみによって確保する必要がなくなる。このため、車両前部構造１０では、ラジエータの小型化、該ラジエータを含む熱交換部７４Ａの仕様の最適化を実現することができる。そして、これらにより、冷却水の循環量が少なくなり、通常走行時の燃費が向上する。

　さらに、車両前部構造１０では、自動車Ａの走行時には図１に矢印で示される如く、ダクト８２の冷却風導入口８２Ａを通じてアンダカバー８４の下部（床下）から導入された空気が熱交換部７４Ａでの熱交換に供される。この空気は、フラップ８６が生じる負圧（及びファン７４Ｂの作動）によって熱交換部７４Ａを通過してフロアトンネル１４に流入され、該フロアトンネル１４を通じてスムースにフロアＦ下に排出される。これにより、床下の空気流れ、フロアトンネル１４を利用して、熱交換部７４Ａでの熱交換を効率良く行わせることができる。

　例えば、エンジンルームＥ内の最前部にラジエータ及びエアコンコンデンサから成る冷却ユニットが配置された比較例では、該冷却ユニットの車両前後方向の後方にエンジンが配置されることとなる。このため、冷却ユニットを通過した冷却風の流れがエンジンによって遮られ、エンジンルームＥ内をスムースに流れることがない。また、この比較例では、冷却ユニットに冷却風を導くための開口をバンパカバーに形成する必要があり、特に高速走行時には大きな通風抵抗を生じる。特に、エンジンの発熱が少ないハイブリッド自動車等では、ラジエータに対する要求性能が小さいにも拘らず、該ラジエータを含む冷却ユニットを上記比較例に係る配置とすることで、通風抵抗が燃費の悪化させるデメリットが相対的に大きくなる。

　これに対して、車両前部構造１０では、アンダカバー８４のダクト８２から冷却風を取り入れるので、フロントバンパカバー３０には空気取り入れ用の開口を形成する必要がない。また、このフロアトンネル１４の開口端１４Ａと冷却ユニット７４との間がシール部材８０にてシールされているので、ダクト８２から導入した空気を空気の流動抵抗の少ないフロアトンネル１４を通じてスムースに排出することができる。しかも、フラップ８６が熱交換部７４Ａの車両前後方向の後方に生成する負圧によって、ダクト８２から導入された空気流が熱交換部７４Ａを通過すること、すなわち熱交換部７４Ａでの熱交換が促進される。以上により、車両前部構造１０では、自動車Ａの走行に伴い該自動車Ａ周りの空気流が乱されるのを抑制しつつ冷却ユニット７４での熱交換を促進し、自動車Ａの空力性能（燃費）の向上と、エアコンユニット７２での冷却性能の向上とを両立することができる。

　さらに、車両前部構造１０では、フロアトンネル１４の開口端１４Ａと冷却ユニット７４との間がシール部材８０にてシールされているので、パワーユニット５０にて加熱された熱風がフロアトンネル１４内に回り込むことが防止され、該熱風による冷却ユニット７４の性能低が防止される。

　また、上記の通りパワーユニット５０の発熱が少ないハイブリッド自動車である自動車Ａでは、エアコンユニット７２がパワーユニット５０に対する車両前後方向の後方に配置されていることで、低温始動時の始動初期においては短時間での暖機が可能となる。このため、低温始動時の始動初期における燃費の向上に寄与する。

（バッテリの配置による効果）
　車両前部構造１０では、上記の通り小型でありながら十分な容量を有するバッテリ７６は、インパネ空間Ｉ内における車幅方向中央部に配置されている。これにより、比較的重量物であるバッテリ７６は自動車Ａの重心Ｇに近接して配置され、ヨー慣性モーメントを小さくすることができる。これにより、自動車Ａの走行安定性が向上する。そして、車両前部構造１０では、ダッシュパネル３４に窓部４２が形成されているので、エンジンルームＥに配置されるエアコンユニット７２とインパネ空間Ｉに配置されるバッテリ７６とをモジュール化することが可能になった。

　そして、エアコンユニット７２とバッテリ７６とをモジュール化することで、これらを一体に車体に組み付けることができる。したがって、車体１１に対するエアコンユニット７２及びバッテリ７６の組み付け性が向上する。特に、車両前部構造１０では、これらに加えて冷却ユニット７４もモジュール化されているので、エアコンユニット７２、冷却ユニット７４、バッテリ７６の組み付け性が高い。

　また、車両前部構造１０では、バッテリ冷却ダクト９４、バッテリ冷却吹出口９６によって、バッテリ７６の温度が高い場合にはエアコンユニット７２の空調用空気を利用してバッテリ７６を強制的に冷却することができる。これにより、バッテリ７６の過熱が防止され、バッテリ７６の性能向上、耐久性向上に寄与する。

　さらに、車両前部構造１０では、ダッシュパネル３４に窓部４２が形成されているので、バッテリ７６をエンジンルームＥ側からインパネ空間Ｉ内に組み付けることができる。このため、例えば、車両前部構造１０では、インストルメントパネル３８を取り外したりすることなく、バッテリ７６を脱着することができ、バッテリ７６の組み付け性、メンテナンス性が高い。

　またさらに、車両前部構造１０では、バッテリ７６がゴムブッシュ９２を介して仕切パネル９０、バッテリマウントブラケット９８に対し弾性支持されているので、これらゴムブッシュ９２のダンパ効果によってバッテリ７６への振動伝達を抑制（遮断）することができる。

　なお、上記した実施形態では、エンジン５２の排気管５２Ａが車両前後方向の後側から取り出される例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図１２に示される如く、エンジン５２の両前後方向の前側から排気管５２Ａを取り出した構成としても良い。この変形例では、触媒コンバータ５２Ｂ車幅方向に沿って長手としてエンジン５２の前方に配置し、床下を通じてエンジン５２の排気管５２Ａを車両前後方向の後方に導いている（この部分は、一般的な構造であるため、図示省略）。この変形例によれば、フロアトンネル１４内に排気管５２Ａ、触媒コンバータ５２Ｂが配設されないので、エアコンユニット７２の冷却に伴う空気流を一層スムースにすることができる。

　また、上記した実施形態では、フロアトンネル１４が前席シート２２のためのクロスメンバ２０まで設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば図１３に示される如く、後席シートの車幅方向中央をフロアトンネル１４が通過する構成としても良い。この変形例では、トンネルサイドメンバ１５を車両前後方向の後方まで延長すると共に、該トンネルサイドメンバ１５を自動車Ａの重心Ｇに対し車両上下方向により近接させることができる。このため、前面衝突に伴う曲げに対する要求強度が一層緩和され、更なる車体１１の軽量化に寄与する。なお、図１３の例では、トンネルサイドメンバ１５は、車両前後方向の後部のクロスメンバ１０４に突き当てられている。

　さらに、上記した実施形態では、パワーユニット５０が駆動源として内燃機関であるエンジン５２及び電動モータ５４を共に有する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、パワーユニット５０が駆動源としてエンジン５２及び電動モータ５４の何れか一方のみ有する構成としても良い。例えばパワーユニット５０としてエンジン５２のみを備える構成において、駆動源としての電気モータを車両前後方向の後部や車輪内に配置した構成を採用しても良い。

　またさらに、上記した実施形態では、冷却補助構造、バッテリ冷却構造として、エアコンユニット７２で得た冷気を利用する例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、エアコンユニット７２の除湿機能で得た液相の水を、冷却ユニット７４やバッテリ７６に滴下、噴霧等する構成としても良い。この構成では、水分の気化熱によって高い冷却効果を得ることが可能である。

　その他、本発明は、上記の実施形態の構成に限定されることはなく、その要旨を逸脱しない範囲で、各種変形して実施可能であることは言うまでもない。

Claims (9)

1. 　フロントバンパの骨格部材と、
   　前記骨格部材に対する車両前後方向の後方に配置され、少なくとも車両の前輪を駆動するパワーユニットと、
   　前記パワーユニットに対する車両前後方向の後方でかつダッシュパネルに対する車両前方に配置され、前記パワーユニットの冷却系を構成する熱交換器及び空調装置の凝縮器の少なくも一方を含む冷却ユニットと、
   　を備えた車両前部構造。
2. 　前記ダッシュパネルに対する車両前方に配置されると共に前記冷却ユニットと一体に取り扱い可能にモジュール化され、車室を空調するための空調ユニットをさらに備えた請求項１記載の車両前部構造。
3. 　前記空調ユニットは、前記冷却ユニットの冷却機能を補助するための冷却補助構造を有する請求項２記載の車両前部構造。
4. 　前記ダッシュパネルに対する車両前方に配置され、車室を空調するための空調ユニットと、
   　前記パワーユニットの少なくとも一部を構成する電動モータ、又は前記パワーユニットとは独立して設けられ車両走行のための駆動力を発生する電動モータと、
   　前記空調ユニットと一体に取り扱い可能にモジュール化され、前記電動モータに供給される電力を蓄えるバッテリと、
   　をさらに備えた請求項１～請求項３の何れか１項記載の車両前部構造。
5. 　前記バッテリと前記冷却ユニットとのモジュールは、前記ダッシュパネルに設けられた開口部に車両前側から挿通されると共に該ダッシュパネルに対し分離可能に支持されつつ、前記バッテリの少なくとも一部を前記ダッシュパネルに対する車両前後方向の後方に位置させている請求項４記載の車両前部構造。
6. 　前記空調ユニットは、前記バッテリを冷却するためのバッテリ冷却構造を有する請求項４又は請求項５記載の車両前部構造。
7. 　前記冷却ユニットは、前記ダッシュパネルの車両上下方向の下部で開口するフロアトンネルに対する車両前方に配置されており、
   　前記冷却ユニットの車両上下方向の下縁を除く周縁部と前記フロアトンネルの開口縁部との間をシールするシール構造をさらに備えた請求項１～請求項６の何れか１項記載の車両前部構造。
8. 　前記冷却ユニットに対する車両上下方向の下方に設けられ、車両走行に伴い前記冷却ユニットに対する車両前後方向の後方で負圧を生じさせるための整流部材をさらに備えた請求項７記載の車両前部構造。
9. 　前記冷却ユニットに対する車両前方で車両上下方向の下向きに開口する空気取り入れ部から前記冷却ユニットに空気を導くためのダクト構造をさらに備えた請求項８記載の車両前部構造。

Images