JP6535569B2

JP6535569B2 - 車両

Info

Publication number: JP6535569B2
Application number: JP2015206582A
Authority: JP
Inventors: 学三谷; 広一高橋
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2015-10-20
Filing date: 2015-10-20
Publication date: 2019-06-26
Anticipated expiration: 2035-10-20
Also published as: CN106585351A; JP2017077786A; US10011160B2; CN106585351B; US20170106734A1

Description

本発明は、高圧系機器を備える車両に関する。

電気自動車、ハイブリッド車などの車両には、バッテリ（高圧バッテリ）、ＤＣ−ＤＣコンバータ、インバータなどの高圧系機器が搭載されている。例えば、特許文献１には、車幅方向両端部に立設される左右一対のピラー間に高圧系機器を配置するとともに、高圧系機器の少なくとも前方を高圧系機器保護カバーで覆った車両が開示されている。

特開２０１４−１２７３３８号公報

この種の車両では、側突時にピラーが車両内方に侵入することを想定し、ピラーと高圧系機器との間にピラーの侵入を許容する空間が確保されるが、ピラーの侵入によって高圧系機器保護カバーの車幅方向端部が変形した場合に、高圧系機器保護カバーの変形部分が高圧系機器に接触して高圧系機器を破損させる虞がある。

本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、側突に伴うピラーの侵入によって高圧系機器保護カバーの車幅方向端部が変形したとしても、高圧系機器保護カバーの変形部分が高圧系機器に接触して高圧系機器を破損させることを防止できる車両を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
車幅方向両端部に立設される左右一対のピラー（例えば、後述の実施形態のピラー９）と、
前記左右一対のピラー間に区画された高圧系機器収容部（例えば、後述の実施形態の高圧系機器収容部１３）と、
前記高圧系機器収容部に配置された高圧系機器（例えば、後述の実施形態のバッテリユニット１０、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１）と、
前記高圧系機器と前記ピラーとの間に配置されるインシュレータ（例えば、後述の実施形態のサイドインシュレータ１６）と、を備えた車両（例えば、後述の実施形態の車両１）であって、
前記高圧系機器は、前記高圧系機器収容部を前方から覆う高圧系機器保護カバー（例えば、後述の実施形態の高圧系機器保護カバー１７）によって覆われており、
前記高圧系機器保護カバーは、その車幅方向両端部に前記ピラーの近傍まで延びる延在部（例えば、後述の実施形態の延在部１７ｄ）を有し、
前記延在部は、上下方向に沿う溝部又は折り曲げ部（例えば、後述の実施形態の溝部１７ｅ）を有し、
前記延在部の前記溝部又は前記折り曲げ部よりも外側の部分が、前記溝部又は前記折り曲げ部を起点として車両前方に所定角度折り曲げられており、
前記延在部が、前記インシュレータの前方を覆っている。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の車両であって、
車幅方向に延び、前記高圧系機器保護カバーの上部締結点（例えば、後述の実施形態の締結点１７ａ）が締結される上部メンバ（例えば、後述の実施形態の上部メンバ７）と、
車幅方向に延び、前記高圧系機器保護カバーの下部締結点（例えば、後述の実施形態の締結点１７ｂ）が締結される下部メンバ（例えば、後述の実施形態の下部メンバ８）と、を備え、
前記溝部又は前記折り曲げ部が、前記上部締結点及び前記下部締結点よりも車幅方向外側に位置している。

請求項１の発明によれば、高圧系機器保護カバーは、その車幅方向両端部にピラーの近傍まで延び、上下方向に沿う溝部又は折り曲げ部が形成された延在部を有し、該延在部の溝部又は折り曲げ部よりも外側の部分が、溝部又は折り曲げ部を起点として車両前方に所定角度折り曲げられているので、側突に伴って車両内方に侵入したピラーが高圧系機器保護カバーの延在部に接触したとしても、延在部は溝部又は折り曲げ部を起点として車両前方に変形することになり、その結果、高圧系機器保護カバーの変形部分が高圧系機器に接触して高圧系機器を破損させることを防止できる。
また、高圧系機器保護カバーの延在部によって、インシュレータを保護することができる。

また、請求項２の発明によれば、延在部の溝部又は折り曲げ部は、高圧系機器保護カバーの上部メンバ及び下部メンバに対する締結点よりも車幅方向外側に位置しているので、締結点への影響を回避しつつ、延在部を車両前方へ折り曲げることができる。

本発明の一実施形態に係る車両の車室を示す概略右側面図である。シート後方を拡大して示す左側面図である。バッテリユニットが配置された高圧系機器収容部を示す正面図である。バッテリユニットの分解斜視図である。ダクト類のみ分解して示すバッテリユニットの分解斜視図である。バッテリユニットの斜視図である。高圧系機器収容部の前方を覆う高圧系機器保護カバーを示す分解斜視図である。高圧系機器保護カバーの要部を示す正面図である。図８のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の車両の一実施形態を、添付図面に基づいて説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

［車両］
図１は、本発明の一実施形態に係る車両の車室を示す概略右側面図であり、図２は、シート後方を拡大して示す左側面図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態の車両１は、車体後部にエンジン２を搭載し、その前方に左右のシート３を配置したスポーツタイプのハイブリッド車であり、左右の後輪（図示せず）をエンジン動力で駆動させ、左右の前輪（図示せず）を２つのモータ（図示せず）で駆動させる。

車室４の床面を構成するフロアパネル５は、車幅方向の中央部に前後方向に沿って延びるセンタートンネル５ａを備えており、また、フロアパネル５の後端部には、上方に切り立つキックアップ部６が形成されている。センタートンネル５ａ上には、高圧バッテリの直流電圧を３相交流電圧に変換してモータを駆動させるインバータ（不図示）を収容するインバータケース１４が設けられている。シート３は、キックアップ部６の前方であって、センタートンネル５ａを挟んで左右に配置されており、左右のシート３間には、センタートンネル５ａの上方を覆うセンターコンソール１２が設けられる。

シート３の後方上部には、車幅方向に延びる上部メンバ７が配置され、シート３の後方下部には、キックアップ部６の上部に車幅方向に延びる下部メンバ８が配置されている。また、車両１の車幅方向両端部で、且つ、側面視でシート３の後方には、左右一対のピラー９が立設され、左右一対のピラー９間に高圧系機器収容部１３が設けられている。

［高圧系機器収容部］
図３は、高圧系機器収容部１３を示す正面図であり、図７は、高圧系機器収容部の１３前方を覆う高圧系機器保護カバー１７を示す分解斜視図である。
図２及び図３に示すように、高圧系機器収容部１３は、上方が上部メンバ７で区画され、下方が下部メンバ８で区画され、左右側方が左右のピラー９で区画され、後方が、上部メンバ７、下部メンバ８及び左右のピラー９に締結されたリヤカバー１５で区画されている。高圧系機器収容部１３にはバッテリユニット１０と、高圧バッテリの電圧を降圧して低圧系機器に供給するＤＣ−ＤＣコンバータ１１とが収容される。

図７に示すように、バッテリユニット１０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１１が収容された高圧系機器収容部１３は、前方が高圧系機器保護カバー１７で覆われる。高圧系機器保護カバー１７は、その上端部及び下端部に複数の締結点１７ａ、１７ｂを備えており、これらの締結点１７ａ、１７ｂを上部メンバ７と下部メンバ８に締結することにより、高圧系機器収容部１３の前方が高圧系機器保護カバー１７で区画される。なお、高圧系機器保護カバー１７の詳細については後述する。

［高圧系機器］
車両１には、高圧系機器として高圧バッテリからなるバッテリユニット１０が設けられている。バッテリユニット１０は、上記したように同じく高圧系機器としてのＤＣ−ＤＣコンバータ１１とともに、シート３の後方に設けられた高圧系機器収容部１３に収容されている。

図４は、バッテリユニットの分解斜視図であり、図５は、ダクト類のみ分解して示すバッテリユニットの分解斜視図であり、図６は、バッテリユニットの斜視図である。
図４〜図６に示すように、バッテリユニット１０は、複数のバッテリモジュール５１と、バッテリモジュール５１の左右側部を支持する複数のバッテリブラケット５２と、バッテリユニット１０の前面に沿って設けられ、バッテリブラケット５２を介して複数のバッテリモジュール５１を支持する前側フレーム５３と、バッテリユニット１０の後面に沿って設けられ、バッテリブラケット５２を介して複数のバッテリモジュール５１を支持する後側フレーム５４と、バッテリユニット１０の下面に沿って設けられ、高圧系機器収容部１３の外部から供給される冷却空気をバッテリモジュール５１内に導入する導入ダクト５５と、バッテリユニット１０の上面に沿って設けられ、バッテリモジュール５１内を通過した冷却空気をＤＣ−ＤＣコンバータ１１に向けて排気ダクト５６と、前側フレーム５３上に設けられ、バッテリモジュール５１の充放電を制御するバッテリ制御ユニット５７と、前側フレーム５３上に設けられ、モータの駆動を制御する一対のモータ制御ユニット５８と、を備えている。

バッテリモジュール５１は、冷却空気の流路５１ｂを介して並列に配置された複数のバッテリ５１ａを備える。バッテリモジュール５１には、冷却空気の流れ方向に積み重ねて配置された上段バッテリモジュール５１Ｕと下段バッテリモジュール５１Ｄが含まれており、上段バッテリモジュール５１Ｕと下段バッテリモジュール５１Ｄとの間には、冷却空気の漏れを防ぐ中間ダクト５９が配置されている。上下に積み重ねられた上段バッテリモジュール５１Ｕと下段バッテリモジュール５１Ｄは、その左右両側面に設けられるバッテリブラケット５２で連結され、バッテリ組立体６０を構成している。そして、本実施形態のバッテリユニット１０は、車幅方向に並ぶ２つのバッテリ組立体６０から構成されている。

前側フレーム５３は、バッテリユニット１０の前面上部で車幅方向に延びる上側フレーム部材５３ａと、バッテリユニット１０の前面下部で車幅方向に延びる下側フレーム部材５３ｂと、上側フレーム部材５３ａと下側フレーム部材５３ｂとを連結する複数の連結部材５３ｃと、を備えている。上側フレーム部材５３ａ及び下側フレーム部材５３ｂには、バッテリブラケット５２と締結される複数のバッテリ締結点５３ｄが設けられている。また、上側フレーム部材５３ａには、上部メンバ７と締結される上部締結点５３ｅをそれぞれ有する三又ブラケット５０が３つ取り付けられており、下側フレーム部材５３ｂの車幅方向中央部には、後側フレーム５４を下部メンバ８に締結する際に工具を挿入するための工具挿入孔５３ｆが形成されている。

後側フレーム５４は、バッテリユニット１０の後面上部で車幅方向に延びる上側フレーム部材５４ａと、バッテリユニット１０の後面下部で車幅方向に延びる下側フレーム部材５４ｂと、上側フレーム部材５４ａと下側フレーム部材５４ｂとを連結する連結部材５４ｃと、を備えている。上側フレーム部材５４ａ及び下側フレーム部材５４ｂには、バッテリブラケット５２と締結される複数のバッテリ締結点５３ｇが設けられ、下側フレーム部材５４ｂには、下部メンバ８と締結される下部締結点５４ｅが三ヵ所設けられている。

導入ダクト５５は、高圧系機器収容部１３の外部から供給される冷却空気をダクト内に導入する導入口５５ａと、下段バッテリモジュール５１Ｄの下面側に接続され、ダクト内の冷却空気を下段バッテリモジュール５１Ｄの流路５１ｂに流入させる２つのバッテリ接続口５５ｂと、を備える。なお、本実施形態では、車両１の空調装置を通過した冷却空気がセンターコンソール１２内に設けられた供給ダクトを介してバッテリユニット１０の導入ダクト５５に送られる。

排気ダクト５６は、上段バッテリモジュール５１Ｕの上面側に接続され、上段バッテリモジュール５１Ｕの流路５１ｂから流出した冷却空気をダクト内に導入する２つのバッテリ接続口５６ａと、ダクト内の冷却空気をＤＣ−ＤＣコンバータ１１に向けて排気する排気口５６ｂと、を備える。

高圧系機器収容部１３にバッテリユニット１０及びＤＣ−ＤＣコンバータ１１を収容する場合は、まず、高圧系機器収容部１３内に、リヤカバー１５の前面に沿うリヤインシュレータ（図示せず）と、左右のピラー９の内側に沿う左右のサイドインシュレータ１６とを取り付ける。つぎに、バッテリユニット１０を高圧系機器収容部１３内の左側オフセット位置に位置決めした状態で、前側フレーム５３の上部締結点５３ｅを上部メンバ７にボルト締結するとともに、後側フレーム５４の下部締結点５４ｅを下部メンバ８にボルト締結する。なお、後側フレーム５４の中央の下部締結点５４ｅを下部メンバ８にボルト締結する際には、下側フレーム部材５３ｂの車幅方向中央部に形成された工具挿入孔５３ｆに工具を挿入して、後側フレーム５４を下部メンバ８にボルト締結する。これにより、バッテリユニット１０は、側面視でシート３の背凭れ部３ａに沿うように後傾した姿勢で高圧系機器収容部１３内に固定される。その後、ＤＣ−ＤＣコンバータ１１を高圧系機器収容部１３内の右側オフセット位置に位置決めした状態で、上部メンバ７及び下部メンバ８に締結する。

上記のように、シート３の後方に設けられる高圧系機器収容部１３に収容されたバッテリユニット１０は、側面視でシート３の背凭れ部３ａに沿うように後傾し、その上部は、複数の上部締結点５３ｅを介して上部メンバ７に締結され、その下部は、複数の下部締結点５４ｅを介して下部メンバ８に締結されている。これにより、上部メンバ７と下部メンバ８は、上下方向においてバッテリユニット１０を両持ち支持することになる。

［高圧系機器保護カバー］
高圧系機器保護カバー１７は、金属板を打ち抜き及びプレス加工して製造される部品であり、全体としては、車幅方向に長い長方形であり、上下方向及び斜め方向に沿って延びる多数のリブ１７ｃ（凹凸部）によって必要強度が確保される。

図８は、高圧系機器保護カバーの要部を示す正面図であり、図９は、図８のＡ−Ａ断面図である。
図８及び図９に示すように、高圧系機器保護カバー１７の車幅方向両端部には、ピラー９の近傍まで延出し、サイドインシュレータ１６の前方を覆う延在部１７ｄが形成されている。延在部１７ｄは、その延出基部に上下方向に沿って後方に窪む溝部１７ｅを有する。溝部１７ｅは、上部メンバ７に締結される締結点１７ａや、下部メンバ８に締結される締結点１７ｂよりも車幅方向外側に位置している。そして、延在部１７ｄの溝部１７ｅよりも外側の部分は、溝部１７ｅを起点として車両前方に所定角度θだけ折り曲げられている。所定角度θは、０°〜１０°が好ましく、３°〜７°がより好ましい。

つぎに、側突時における延在部１７ｄの作用について、図３、図８及び図９を参照して説明する。

図３に示すように、車両１では、側突時にピラー９が車両内方に侵入することを想定し、左側のピラー９とバッテリユニット１０との間、及び、右側のピラー９とＤＣ−ＤＣコンバータ１１との間にピラー９の侵入を許容する空間が確保されており、この空間にサイドインシュレータ１６が配置されている。

図８及び図９に仮想線Ｌ１で示すように、車両１において側突が発生した場合、ピラー９が車両内方に侵入する。ここで、バッテリユニット１０やＤＣ−ＤＣコンバータ１１に対するピラー９の接触が避けられたとしても、ピラー９は、高圧系機器保護カバー１７の車幅方向端部に接触する。このとき、ピラー９と接触するのは高圧系機器保護カバー１７の車幅方向両端部に設けられた延在部１７ｄであり、該延在部１７ｄは、ピラー９との接触により変形するが、溝部１７ｅを起点として予め車両前方に所定角度折り曲げられているので、ピラー９と接触した場合に、溝部１７ｅを起点として車両前方側に変形することになり、バッテリユニット１０やＤＣ−ＤＣコンバータ１１との接触が回避される。

以上説明したように、本実施形態の車両１によれば、高圧系機器保護カバー１７は、その車幅方向両端部にピラー９の近傍まで延び、上下方向に沿う溝部１７ｅが形成された延在部１７ｄを有し、該延在部１７ｄの溝部１７ｅよりも外側の部分が、溝部１７ｅを起点として車両前方に所定角度折り曲げられているので、側突に伴って車両内方に侵入したピラー９が高圧系機器保護カバー１７の延在部１７ｄに接触したとしても、延在部１７ｄは溝部１７ｅを起点として車両前方に変形することになり、その結果、高圧系機器保護カバー１７の変形部分がバッテリユニット１０やＤＣ−ＤＣコンバータ１１に接触することを回避し、当該接触によるバッテリユニット１０やＤＣ−ＤＣコンバータ１１の破損を防止できる。

また、延在部１７ｄの溝部１７ｅは、高圧系機器保護カバー１７の上部メンバ７及び下部メンバ８に対する締結点１７ａ、１７ｂよりも車幅方向外側に位置しているので、締結点１７ａ、１７ｂへの影響を回避しつつ、延在部１７ｄを車両前方へ折り曲げることができる。

また、延在部１７ｄは、サイドインシュレータ１６の前方を覆う部分であるから、車両前方へ折り曲げても、高圧系機器保護カバー１７の本来の機能を損なうことはない。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、延在部１７ｄは、その延出基部に形成された上下方向に沿って後方に窪む溝部１７ｅの代わりに、上下方向に沿う単純な折り曲げ部を有し、折り曲げ部よりも外側の部分が折り曲げ部を起点に車両前方に所定角度θだけ折り曲げられていてもよい。
また、前記実施形態では、本発明の対象となる高圧系機器としてバッテリユニットとＤＣ−ＤＣコンバータを例示したが、本発明の対象となる高圧系機器は、バッテリユニット、ＤＣ−ＤＣコンバータ、インバータのいずれか１つ、又はそのうち２つ以上の組み合わせでもよい。また、バッテリは、必ずしもユニット化されていなくてもよい。

１車両
７上部メンバ
８下部メンバ
９ピラー
１０バッテリユニット（高圧系機器）
１１ＤＣ−ＤＣコンバータ
１３高圧系機器収容部
１６サイドインシュレータ（インシュレータ）
１７高圧系機器保護カバー
１７ａ締結点（上部締結点）
１７ｂ締結点（下部締結点）
１７ｄ延在部
１７ｅ溝部

Claims

車幅方向両端部に立設される左右一対のピラーと、
前記左右一対のピラー間に区画された高圧系機器収容部と、
前記高圧系機器収容部に配置された高圧系機器と、
前記高圧系機器と前記ピラーとの間に配置されるインシュレータと、を備えた車両であって、
前記高圧系機器は、前記高圧系機器収容部を前方から覆う高圧系機器保護カバーによって覆われており、
前記高圧系機器保護カバーは、その車幅方向両端部に前記ピラーの近傍まで延びる延在部を有し、
前記延在部は、上下方向に沿う溝部又は折り曲げ部を有し、
前記延在部の前記溝部又は前記折り曲げ部よりも外側の部分が、前記溝部又は前記折り曲げ部を起点として車両前方に所定角度折り曲げられており、
前記延在部が、前記インシュレータの前方を覆っている、車両。
請求項１に記載の車両であって、
車幅方向に延び、前記高圧系機器保護カバーの上部締結点が締結される上部メンバと、
車幅方向に延び、前記高圧系機器保護カバーの下部締結点が締結される下部メンバと、を備え、
前記溝部又は前記折り曲げ部が、前記上部締結点及び前記下部締結点よりも車幅方向外側に位置している、車両。