JP2019006162A - 高電圧ケーブルの配索構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両が正面衝突したときに後退するサスペンションメンバ４を下方へ案内する突出部７を有する車両において、突出部７の側方を通る高電圧ケーブルを保護する技術を提供する。【解決手段】サスペンションメンバ４の後部に上向きに突出するボルト４３が固定されている。ボルト４３の後方の位置に、フロアパネル６から下方に突出している突出部７が設けられている。突出部７の底面７ａは、車両後方ほど低くなるように傾斜している。突出部７の車両側方の側方を、高電圧ケーブル８が通っている。高電圧ケーブル８は、突出部７の側方でカバー９に覆われている。車両側方からみたときにボルト４３の頭頂面の高さにおいてカバー９の少なくとも一部の部位９ａが底面７ａを横切るようにカバー９が配置されている。【選択図】図２

Description

本明細書が開示する技術は、高電圧ケーブルのフロアパネル前下側における配索構造に関する。

車両が正面衝突し、前輪用のサスペンションメンバが後退したときの衝撃を緩和するため、フロアパネルの下面に突出部を設ける技術が知られている（特許文献１）。突出部は、その底面が後方ほど低くなるように傾斜している。後退したサスペンションメンバは、突出部の底面に沿って下方へと案内される。これにより、後退したサスペンションメンバがフロアパネルに与える衝撃が緩和される。なお、サスペンションメンバは、サスペンションリンクなどを支持する部材である。サスペンションメンバは、車両前後方向に延びる一対のサイドメンバに固定されることが多い。

特開２０１５−３６１９号公報

近年、走行用のモータを備えた電気自動車が普及してきている。モータとインバータは車両前部（フロントコンパートメント）に配置されることがあり、電源はシート下あるいは車両後部に配置されることがある。そのような配置の場合、電源からインバータへ高電圧電力を伝送する高電圧ケーブルをフロアパネル下に配策することが考えられる。なお、本明細書では、走行用のモータに供給される電力を伝送するケーブルを高電圧ケーブルと称する。本明細書における「高電圧」とは、６０ボルト以上の直流電力、または、実効値で３０ボルト以上の交流電力を意味する。高電圧ケーブルは、上記した突出部の側方に配策することが好ましい。突出部が、高電圧ケーブルが路面の凹凸と接触することを防止するからである。しかしながら、高電圧ケーブルの上記の配索構造は、次の不都合があることが判明した。サスペンションメンバの後端に上向きの突起がある場合、衝突時にサスペンションメンバが後退して突起が突出部と干渉する。サスペンションメンバは突出部の傾斜している底面に案内されて下方へ移動する。このとき、サスペンションメンバがまっすぐに後退せず、高電圧ケーブルの側にずれると、突起が突出部から外れたときに高電圧ケーブルが突起とフロアパネルの間に挟まれて押しつぶされてしまうおそれがある。本明細書は、サスペンションメンバ後退時に高電圧ケーブルを保護する技術を提供する。

本明細書は、次の高電圧ケーブル配索構造を開示する。前輪用のサスペンションメンバの後部に上向きの突起が設けられている。その突起の後方の位置に、フロアパネルから下方に突出している突出部が設けられている。突出部の底面は、車両後方ほど低くなるように傾斜している。突出部の車幅方向の側方を、高電圧ケーブルが車両前後方向に延びている。高電圧ケーブルは、突出部の側方でカバーに覆われている。そして、車両側方からみたときに突起の頭頂面の高さにおいてカバーの少なくとも一部が前記底面を横切るようにカバーが配置されている。そのような構造では、サスペンションメンバの後退時に突起が突出部の底面からカバーの側へ外れた場合、突起が高電圧ケーブルとともにカバーを側方へ押し退ける。その結果、フロアパネルと突起との間に高電圧ケーブルが挟まれることが防止される。

本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。

車両の一部底面図である。 図１のII−II線に沿った断面図である。 前方から後方に向けて見た突出部周辺の模式図である（サスペンションメンバのボルトが突出部の底面と接触している状態）。 前方から後方に向けて見た突出部周辺の模式図である（サスペンションメンバのボルトが突出部から外れた状態）。 参考例の突出部周辺の模式図である（サスペンションメンバのボルトが突出部の底面と接触している状態）。 参考例の突出部周辺の模式図である（サスペンションメンバのボルトが突出部から外れた状態）。

図面を参照して実施例の配索構造２を説明する。図１は、車両１００の一部底面図であり、フロントコンパートメントとキャビンの境界付近を表している。図中の破線ＣＬより左側がフロントコンパートメントであり、右側がキャビンである。フロントコンパートメントとキャビンは不図示のダッシュパネルによって区画されているが、ダッシュパネルは車両側方からみて湾曲しているため、図１の底面図において破線ＣＬは、フロントコンパートメントとキャビンの概ねの境界を示しているにすぎないことに留意されたい。また、図１は、配索構造２の説明に不必要な一部の部品（例えば前輪など）の図示は省略してある。

図中の座標系の意味を説明する。座標系のＦ軸正方向が車両前方を示しており、Ｖ軸の正方向が鉛直上方を示している。Ｈ軸は車両側方を示している。座標の各軸の意味は、全ての図で同じである。図２は、図１のII−II線に沿った断面図である。

車両１００は、電気自動車であり、出力電圧２００ボルトのバッテリ（不図示）が車両後部に配置されており、走行用のモータ（不図示）はフロントコンパートメントに配置されている。バッテリの直流電力をモータ駆動に適した交流に変換するインバータ（不図示）もフロントコンパートメントに配置されている。バッテリからインバータへ高電圧の電力を伝送する高電圧ケーブル８がフロアパネル６の下に配策されている。高電圧ケーブル８は、正極線と負極線の２本で構成されるが、それらはシールドチューブに覆われているため、図１、図２では、１本のケーブルとして描かれている。なお、高電圧ケーブル８をフロアパネル６の上側（即ちキャビン内）に配策すると、（１）ノイズが大きくなること、（２）高電圧ケーブルの組付け性が低下すること、の理由により高電圧ケーブル８はフロアパネル６の下側に配策される。

一対のサイドメンバ３がフロントコンパートメントの下方で車両前後方向に延びている。夫々のサイドメンバ３の後端にはアンダーリインフォースメンバ５が接続されている。一対のアンダーリインフォースメンバ５は、フロアパネル６の下側で車両前後方向に延びている。前輪のサスペンション関連の部品（例えばサスペンションリンクなど）を支持するサスペンションメンバ４が、フロントコンパートメントの下方に配置されている。サスペンションメンバ４は、斜め前方に車幅方向に拡がるように延びる一対の前部アーム４１と、斜め後方に車幅方向に拡がるように延びる一対の後部アーム４２を備えている。一対の前部アーム４１の夫々の先端が一対のサイドメンバ３の夫々に固定されている。一対の後部アーム４２の夫々の後端が固定台５１にボルト４３で固定されている。ボルト４３は、後部アーム４２を下から上に貫通しており、その先端が後部アーム４２（サスペンションメンバ４）から上向きに突出している。固定台５１は、アンダーリインフォースメンバ５とフロアパネル６に溶接されている。なお、図２では、固定台５１の図示は省略した。

サスペンションメンバ４の後端（後部アーム４２）を車体に固定するボルト４３の後方に位置するように、フロアパネル６の下面に突出部７が設けられている。突出部７の底面前部７ａは、後方ほど低くなるように傾斜している。突出部７の底面後部７ｂは水平である。図２の破線ＨＬは、水平に延びる線であり、傾斜している底面前部７ａは、ボルト４３の先端（上向きのボルト４３の上側の頭頂面）と同じ高さになるように位置している。突出部７は、２本のボルト４３の夫々に対してその後方に位置するように設けられている。

突出部７の役割は次の通りである。車両１００が正面衝突したとき、サスペンションメンバ４が車体から外れて後退することがある。サスペンションメンバ４の後端から上方へ突出するボルト４３の後方には、突出部７の傾斜した底面前部７ａが位置している。後退するサスペンションメンバ４は、傾斜した底面前部７ａに案内され、後退するとともに下方へ移動する。その結果、後退したサスペンションメンバ４がフロアパネル６に与えるダメージが緩和される。即ち、サスペンションメンバ４がキャビン（フロアパネル６の上の空間）へ与えるダメージが緩和される。

先に述べたように、高電圧ケーブル８が、フロアパネル６の下前部にて前後方向に延びている。高電圧ケーブル８は、突出部７の側方（車幅方向の側方）を通っている。なお、高電圧ケーブル８は、フロアパネル６の下中部も通っているが、ここではフロアパネル６の下中部の構造については言及しない。突出部７の側方では、高電圧ケーブル８は樹脂製のカバー９で覆われている。図２に良く表れているように、車両側方からみたとき（Ｈ軸方向からみたとき）、カバー９の一部の部位９ａが突出部７の底面前部７ａを横切るように配策されている。カバー９は、ボルト４３の上端（上向きのボルト４３の上側の頭頂面）と同じ高さ（破線ＨＬの高さ）において、底面前部７ａを横切るように配置されている。

上記の配索構造２の利点、即ち、突出部７の底面前部７ａを横切るように配置されているカバー９の効果を、図３−図６を参照しつつ説明する。

先に述べたように、車両が正面衝突してサスペンションメンバ４が後退するとき、ボルト４３の上端が突出部７の傾斜している底面前部７ａに案内され、サスペンションメンバ４は後下方に移動する。このとき、サスペンションメンバ４が真直ぐに後退せず、高電圧ケーブル８の側にずれることがある。

まず、図５、図６を参照して、参考例の配索構造２００を説明する。この配索構造では、突出部７の側方で高電圧ケーブル８が樹脂製のカバー２０９で覆われている。カバー２０９は、車両側方からみて底面前部７ａを横切らない。図５は、配索構造２００を前方から後方に向けて見た突出部７周辺の模式図である。図５は、サスペンションメンバ４が後退してボルト４３の先端面（上向きのボルト４３の上側の頭頂面）が突出部７の底面前部７ａに接触している状態を模式的に示している。「模式的」とは、図５、図６では、底面前部７ａを、その法線方向がＶ軸と平行になるように描いてあることである。本来は、図２に示されているように、底面前部７ａは、後方が低くなるように傾斜しており、その法線はＶ軸と交差する。しかし、図５、図６は、理解を助けるために、便宜的に、底面前部７ａは、その法線がＶ軸と平行になるように描いてある。後に参照する図３、図４でも同様である。また、図５、図６では、フロアパネル６、高電圧ケーブル８、カバー２０９は、理解を助けるために、ＶＨ面と平行でボルト４３を通る断面で示した。先に述べたように、高電圧ケーブル８の正極線と負極線はシールドチューブに覆われているが、図５、図６（及び後に参照する図３、図４）では、シールドチューブの図示は省略した。

参考例の配索構造２００では、高電圧ケーブル８を覆う樹脂製のカバー２０９は、その底面２０９ａが突出部７の底面前部７ａよりもフロアパネル６の近くに位置している。参考例の配索構造２００においてサスペンションメンバ４が図中で左側にずれると、ボルト４３の上端が突出部７から外れる。図６に、ボルト４３の上端が突出部７から外れた状態を示している。白抜き矢印線がサスペンションメンバ４の移動方向を示している。サスペンションメンバ４は、仮想線で示した４ａの位置から実線で示した４ｂの位置へ移動する。ボルト４３は、仮想線で示した４３ａの位置から実線で示した４３ｂの位置へ移動する。図６に示すように、ボルト４３は、突出部７から外れ、突出部７の側方を通っている高電圧ケーブル８に向かって移動する。図６では、ボルト４３の上端が高電圧ケーブル８と干渉している。即ち、図６の状態は、高電圧ケーブル８がフロアパネル６とボルト４３に挟まれて押しつぶされる可能性があることを意味する。先に述べたように、高電圧ケーブル８には、２００ボルトのバッテリの出力電力が流れている。高電圧ケーブル８がダメージを受けて内部の導体が露出することは避けられることが望ましい。

図３、図４を参照しつつ、本実施例の配索構造２の利点を説明する。図３、図４は、実施例の配索構造２を前方から後方に向けて見た突出部７周辺の模式図である。「模式図」の意味は先に述べた通りである。図５と同様に、図３と図４でも、フロアパネル６、高電圧ケーブル８、カバー９は、ＶＨ面と平行でボルト４３を通る断面で示した。また、高電圧ケーブル８の正極線と負極線を覆うシールドチューブも図示を省略した。

図３は、サスペンションメンバ４が後退してボルト４３の先端面（上向きのボルト４３の上側の頭頂面）が突出部７の底面前部７ａに接触している状態を示している。図４は、ボルト４３の上端が底面前部７ａから図中の左側（高電圧ケーブル８の側）に外れた状態を示している。先に述べたように、カバー９の一部の部位９ａは、車両側方からみたときに突出部７の底面前部７ａを横切る。即ち、ＶＨ面と平行な面でカットした断面では、カバー９の下端は突出部７の下端よりも低くなっている。

実施例の配索構造２では、ボルト４３の上端が突出部７の底面前部７ａから外れるとき、ボルト４３は底面前部７ａより下方に突出している部位９ａに当接し、部位９ａを図中左側へ押し退ける。その結果、図４に示すように、高電圧ケーブル８はカバー９とともに図中の左側へ移動し、突出部７から外れたボルト４３とフロアパネル６との間に挟まれることから免れる。なお、カバー９はフロアパネル６とサスペンションメンバ４との間に挟まれて変形する。カバー９の変形に伴って内部の高電圧ケーブル８が移動し、高電圧ケーブル８がフロアパネル６とサスペンションメンバ４の間に強く挟まれることが防止される。

実施例で説明した技術に関する留意点を述べる。本明細書が開示する技術は、電気自動車のほか、ハイブリッド車や燃料電池車に適用することも好適である。

実施例において、サイドメンバ４を車体に固定するボルト４３の上端が、サスペンションメンバの後部に設けられた上向きの突起の一例に相当する。サスペンションメンバの後部に設けられた上向きの突起は、ボルト４３に限られず、他の目的の突起であってもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

２：配索構造
３：サイドメンバ
４：サスペンションメンバ
５：アンダーリインフォースメンバ
６：フロアパネル
７：突出部
７ａ：底面前部
７ｂ：底面後部
８：高電圧ケーブル
９：カバー
４１：前部アーム
４２：後部アーム
４３：ボルト
５１：固定台
１００：車両
２００：配索構造（参考例）
２０９：カバー

Claims (1)

1. 前輪用のサスペンションメンバの後部に上向きの突起が設けられており、
   前記突起の後方の位置に、フロアパネルから下方に突出している突出部が設けられているとともに、前記突出部の底面が後方ほど低くなるように傾斜しており、
   前記突出部の車幅方向の側方を、高電圧ケーブルが車両前後方向に延びており、
   前記突出部の側方で前記高電圧ケーブルがカバーに覆われており、
   車両側方からみたときに前記突起の頭頂面の高さにおいて前記カバーの少なくとも一部が前記底面を横切るように前記カバーが配置されている、高電圧ケーブルの配索構造。

Images