JP2020011610A - Vehicle power supply fixing structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両用電源固定構造に関するものである。 The present invention relates to a vehicle power supply fixing structure.
ハイブリッド車(HEV)には、モータのみで自走可能なタイプや、エンジンを主要動力としつつモータで補助を行うタイプのものが存在する。前者のタイプと比較して、後者のタイプでは、モータに求める駆動力がさほど大きくないため、モータの他、バッテリおよび整流器(DCDCコンバータ)など(以下、バッテリや整流器を総称して「電源装置」と称呼する)は比較的小型のものを採用することができる。電源装置の設置の例として、特許文献1の技術では、フロントシートの下方の空間に走行用バッテリを設置している。 Hybrid vehicles (HEVs) include a type that can run on its own using only a motor and a type that assists with a motor while using an engine as its main power. Compared with the former type, in the latter type, since the driving force required for the motor is not so large, in addition to the motor, a battery and a rectifier (DCDC converter) and the like (hereinafter, the battery and the rectifier are collectively referred to as a “power supply device”) ) Can be relatively small. As an example of the installation of the power supply device, in the technology of Patent Document 1, a traveling battery is installed in a space below a front seat.
特許文献1の技術では、側面衝突が起こった場合の走行用バッテリの損傷抑制を目的として、走行用バッテリをフロントシートの左右一対のロアレールの間に設置している。しかしながら、現在では、電源装置自体の保護もさることながら、電源装置から延びているケーブルの損傷防止についても要請されている。ケーブルの損傷は、漏電をも招きかねないため、衝突時の車体変形までも想定にいれた十全な防止対策が求められている。 In the technique of Patent Literature 1, the traveling battery is installed between a pair of left and right lower rails of the front seat for the purpose of suppressing damage to the traveling battery when a side collision occurs. However, at present, there is a demand not only for protection of the power supply device itself, but also for prevention of damage to a cable extending from the power supply device. Since damage to the cable can lead to electric leakage, thorough measures are required to prevent even deformation of the vehicle body in the event of a collision.
本発明は、このような課題に鑑み、衝突時に電源装置およびケーブルを損傷から効率よく保護可能な車両用電源固定構造を提供することを目的としている。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a vehicle power supply fixing structure capable of efficiently protecting a power supply device and a cable from damage during a collision.
上記課題を解決するために、本発明にかかる車両用電源固定構造の代表的な構成は、車両のフロアパネルと、フロアパネル上の右側または左側に配置されてその車幅方向内側から所定のケーブルが延びている電源装置とを備える車両用電源固定構造において、フロアパネルは、フロアパネルの下側を車両前後方向にわたっているサイドメンバに沿って窪んだビードを有し、電源装置は、ビードをまたいでフロアパネル上に配置されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problem, a typical configuration of a vehicle power supply fixing structure according to the present invention includes a floor panel of a vehicle and a predetermined cable arranged on the right or left side of the floor panel from the inside in the vehicle width direction. The power supply fixing structure for a vehicle, comprising: a power supply device extending from the power supply device, wherein the floor panel has a bead recessed along a side member extending in a vehicle front-rear direction below the floor panel, and the power supply device straddles the bead. And is disposed on the floor panel.
本発明によれば、衝突時に電源装置およびケーブルを損傷から効率よく保護可能な車両用電源固定構造を提供することが可能になる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to provide the power supply fixing structure for vehicles which can efficiently protect a power supply device and a cable from damage at the time of a collision.
本発明の一実施の形態に係る車両用電源固定構造は、車両のフロアパネルと、フロアパネル上の右側または左側に配置されてその車幅方向内側から所定のケーブルが延びている電源装置とを備える車両用電源固定構造において、フロアパネルは、フロアパネルの下側を車両前後方向にわたっているサイドメンバに沿って窪んだビードを有し、電源装置は、ビードをまたいでフロアパネル上に配置されていることを特徴とする。 A vehicle power supply fixing structure according to an embodiment of the present invention includes a vehicle floor panel and a power supply device that is disposed on the right or left side of the floor panel and has a predetermined cable extending from the inside in the vehicle width direction. In the vehicle power supply fixing structure, the floor panel has a bead recessed along a side member extending below the floor panel in the vehicle front-rear direction, and the power supply device is disposed on the floor panel across the bead. It is characterized by being.
上記構成によれば、側面衝突時に車体に車幅方向外側から衝突荷重が加えられた場合、電源装置の下方のビードに谷折りの変形が発生し、フロアパネルのうちビードよりも車幅方向外側の領域は上に向かって移動する。この移動によって、電源装置の車幅方向外側の部位が押し上げられると共に、電源装置の車幅方向内側の部位は沈み込む。この電源装置の車幅方向内側の部位にはケーブルが接続されているが、多くの場合、ケーブルはフロアパネルを貫通して他所へ向かっている。上記の電源装置の車幅方向内側を沈み込ませる動作であれば、フロアパネルから離れる方向への動作に比べて、ケーブルを引っ張ることが無く、ケーブルを損傷から保護しつつ、衝突荷重を受け流すことが可能になる。 According to the above configuration, when a collision load is applied to the vehicle body from the outside in the vehicle width direction at the time of a side collision, a valley fold deformation occurs in the bead below the power supply device, and the floor panel is outside the bead in the vehicle width direction. Area moves upward. Due to this movement, a portion of the power supply device on the outside in the vehicle width direction is pushed up, and a portion of the power supply device on the inside in the vehicle width direction sinks. A cable is connected to the inside of the power supply device in the vehicle width direction. In many cases, the cable passes through the floor panel and goes to another location. If the above power supply unit is to sink the inside in the vehicle width direction, compared to the operation in the direction away from the floor panel, it will not pull the cable, protect the cable from damage, and discharge the collision load. Becomes possible.
また、上記構成では、ビードは、サイドメンバに沿って形成されている。したがって、フロアパネルは、サイドメンバによって剛性が確保されているため、ビードを起点とする変形もある程度に抑えられ、電源装置の過度の移動を防止可能になっている。 Further, in the above configuration, the bead is formed along the side member. Therefore, the rigidity of the floor panel is ensured by the side members, so that deformation starting from the bead is suppressed to a certain extent, and excessive movement of the power supply device can be prevented.
当該車両用電源固定構造はさらに、電源装置の車両前方にてフロアパネル上を車幅方向にわたっている前側クロスメンバと、電源装置の車両後方にてフロアパネル上を車幅方向にわたっている後側クロスメンバとを備え、前側クロスメンバおよび後側クロスメンバの一方または両方は、ビードと交差する箇所に周辺よりも脆弱な所定の脆弱部を有してもよい。 The vehicle power supply fixing structure further includes a front cross member extending in the vehicle width direction on the floor panel in front of the power supply device and a rear cross member extending in the vehicle width direction on the floor panel behind the power supply device in the vehicle. And one or both of the front side cross member and the rear side cross member may have a predetermined weak portion that is weaker than the periphery at a location where the bead intersects.
上記構成によれば、前後のクロスメンバに車幅方向外側から衝突荷重がかかった場合、ビードに沿って脆弱部が形成されていることで、これらクロスメンバもフロアパネルの変形に追従することが可能になる。したがって、前述した電源装置の車幅方向内側の沈み込む動作が好適に実現される。 According to the above configuration, when a collision load is applied to the front and rear cross members from the outside in the vehicle width direction, since the fragile portions are formed along the beads, these cross members can also follow the deformation of the floor panel. Will be possible. Therefore, the above-described operation of sinking the power supply device on the inner side in the vehicle width direction is suitably realized.
上記の前側クロスメンバおよび後側クロスメンバの一方または両方は、断面ハット形状の外側部材と、外側部材の内側にて車幅方向に延びているリンフォースとを含んでいて、脆弱部は、リンフォースに形成されていてもよい。 One or both of the front cross member and the rear cross member include an outer member having a hat-shaped cross section, and a reinforcement extending in the vehicle width direction inside the outer member. It may be formed in a force.
上記の構成によっても、クロスメンバはフロアパネルの変形に追従することが可能になる。したがって、前述した電源装置の車幅方向内側の沈み込む動作が好適に実現される。 Even with the above configuration, the cross member can follow the deformation of the floor panel. Therefore, the above-described operation of sinking the power supply device on the inner side in the vehicle width direction is suitably realized.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施例について詳細に説明する。かかる実施例に示す寸法、材料、その他具体的な数値などは、発明の理解を容易とするための例示に過ぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The dimensions, materials, other specific numerical values, and the like shown in the examples are merely examples for facilitating the understanding of the invention, and do not limit the present invention unless otherwise specified. In the specification and the drawings, elements having substantially the same function and configuration will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted. Elements not directly related to the present invention will be omitted. I do.
図1は、本発明の実施例にかかる車両用電源固定構造(以下、固定構造100)の実施場所を示す斜視図である。以下、図1その他の本願のすべての図面において、車両前後方向をそれぞれ矢印F(Forward)、B(Backward)、車幅方向の左右をそれぞれ矢印L(Leftward)、R(Rightward)、車両上下方向をそれぞれ矢印U(Upward)、D(Downward)で例示する。 FIG. 1 is a perspective view showing an implementation place of a vehicle power supply fixing structure (hereinafter, fixing structure 100) according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, in FIG. 1 and all other drawings of the present application, the vehicle front-rear direction is indicated by arrows F (Forward) and B (Backward), the left and right in the vehicle width direction are indicated by arrows L (Leftward), R (Rightward), and the vehicle up-down direction. Are exemplified by arrows U (Upward) and D (Downward), respectively.
当該固定構造100は、車室内のうち、前列の座席102、103それぞれの下方にて、フロアパネル104に電源装置(図2のバッテリ106およびコンバータ108)を固定していている。そして、当該固定構造100には、独自の機能として、車両衝突時、特に側面衝突が起こった場合に、バッテリ106やコンバータ108、およびケーブル類の損傷を抑える機能を実現している。
The
図2は、図1の座席102、103を取り外して上方から見た図である。フロアパネル104のうち、車幅方向中央にはセンタトンネル110が設けられ、車幅方向の両端にはサイドシル112が設けられている。また、フロアパネル104の上には、センタトンネル110と各サイドシルとに車幅方向にわたるよう、右側では前側クロスメンバ114と後側クロスメンバ116とが設けられ、左では前側クロスメンバ117と後側クロスメンバ119とが設けられている。各前側クロスメンバおよび各後側クロスメンバとには、ブラケット118a等を介して、座席用の左右一対のスライドレール120a、120bおよびスライドレール122a、122bが設けられている。
FIG. 2 is a diagram showing the
バッテリ106は、モータ等の電子機器に電気を供給する電源装置であり、フロアパネル104の右側にて、前側クロスメンバ114と後側クロスメンバ116、およびスライドレール120a、120bに囲われた範囲に配置されている。バッテリ106は、おおよそ矩形であって、複数のブラケットによってフロアパネル104の上に取り付けられている。バッテリ106の車幅方向内側(以下、車内側と略称する)からは複数のケーブル124が延びていて、ケーブル124はバッテリ106から車内側のフロアパネル104の上に配索されて他所に向かっている。
The
コンバータ108は、電圧を変換したり安定化させたりする電源装置であり、フロアパネル104の右側にて、前側クロスメンバ117と後側クロスメンバ119、およびスライドレール122a、122bに囲われた範囲に配置されている。コンバータ108の車内側からは複数のケーブル126が延びていて、ケーブル126はコンバータ108からフロアパネル104の貫通孔128を通って他所に向かっている。
The
当該固定構造100では、車両衝突時の荷重を吸収すべく、フロアパネル104にビード130、132が形成されている。ビード130、132は、フロアパネル104に前後方向に延びる窪みであって、変形を誘発して衝突荷重を吸収する役目を担っている。バッテリ106およびコンバータ108は、それぞれビード130、132をまたいでフロアパネル104に配置されている。ビード130は、フロアパネル104に過度の変形を招かないよう、剛性の高いサイドメンバ134、136に沿って形成されている。サイドメンバ134、136は、フロアパネル104の下側を車両前後方向にわたって設けられている。
In the
図3は、車両両衝突時の車体変形に伴うバッテリ106の動きを模式的に示した図である。図3は、図2のバッテリ106を車両後方から見て示している。以下、ビード130、132(図2参照)を代表して、バッテリ106側のビード130を例に挙げて説明を行う。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the movement of the
車両衝突の例として、電信柱等のポールに横から衝突した状況、いわゆるポール側面衝突を想定する。図3に示すように、車両に右側方から荷重P1がかかると、まずサイドシル112が車内側に変形する。
As an example of a vehicle collision, it is assumed that a vehicle has collided with a pole such as a telephone pole from the side, that is, a so-called pole side collision. As shown in FIG. 3, when a load P1 is applied to the vehicle from the right side, first, the
バッテリ106は、フロアパネル104の上に、ビード130をまたいで取り付けられている。詳しくは、バッテリ106の車内側は、ビード130よりも車内側にて、取付ブラケット146aによってフロアパネル104に取り付けられている。バッテリ106の車幅方向外側(以下、車外側と略称する)のうち、前方は、ビード130よりも車外側にて、取付ブラケット146bによって、前側クロスメンバ114を介してフロアパネル104の上に取り付けられている。バッテリ106の車外側の後方は、ビード130よりも車外側にて、取付ブラケット146cによってフロアパネル104の上に取り付けられている。
The
フロアパネル104は、車外側からの荷重P1を受けると、バッテリ106の下方のビード130を起点として谷折りの変形を誘発する。すると、フロアパネル104のうちビード130よりも車外側の領域は、ビード130を起点として矢印P2で示す回転する動きで上に向かって移動する。
When receiving the load P1 from the outside of the vehicle, the
フロアパネル104の矢印P2に沿った移動によって、バッテリ106の車外側の部位が押し上げられると共に、バッテリ106の車内側の部位は車内側へ押されつつ、矢印P2とは反対の回転である矢印P3に沿って沈み込む。バッテリ106の車内側の部位にはケーブル124(図2参照)が接続されているが、多くの場合、ケーブル124はフロアパネル104の上に配索されて他所へ向かっている。上記のバッテリ106の車内側を沈み込ませる動作であれば、フロアパネル104から離れる方向への動作に比べて、ケーブル124を引っ張ることが無く、ケーブル124を損傷から保護しつつ、荷重P1を受け流すことができる。
The movement of the
当該固定構造100では、ビード130は、サイドメンバ134に沿って形成されている。サイドメンバ134は、フロアパネル104から下方へ突出する断面ハット形状で、開口側がフロアパネル104に接合されている。下方へ窪むビード130は、サイドメンバ134の断面ハット形状の範囲内に沿って、フロアパネル104に形成されている。すなわち、ビード130は、フロアパネル104のうち、サイドメンバ134によって剛性が確保された範囲内に形成されている。この構成であると、ビード130を起点とするフロアパネル104の変形は、サイドメンバ134によってある程度に抑えられる。したがって、バッテリ106の過度の移動を防ぐことができる。
In the fixing
図4は、図2のクロスメンバを各方向から示した図である。図4(a)は、前側クロスメンバ114を車両後方から見て示している。当該固定構造100では、各クロスメンバにも、衝突時に変形を誘発しやすい部位として、各脆弱部を設けている。例えば、前側クロスメンバ114のバッテリ106側の壁面、すなわち後壁には、周辺よりも脆弱な脆弱部140として、車幅方向に長軸を有する楕円状の肉抜きが形成されている。脆弱部140は、後壁のうち、ビード130に交差する箇所に設けられている。脆弱部140としては、肉抜きの他、切欠きや窪みなど、荷重が集中しやすい構成や剛性の低下した構成として実現することができる。
FIG. 4 is a diagram showing the cross member of FIG. 2 from each direction. FIG. 4A shows the
図4(b)は、図2の前側クロスメンバ114および後側クロスメンバ116を上方から見た図である。後側クロスメンバ116もまた、バッテリ106側である前壁に、脆弱部142として肉抜きが形成されている。これら構成によれば、図4(a)に示す荷重P1がかかった場合、例えば前側クロスメンバ114は、脆弱部140を起点として、フロアパネル104の矢印P2で示す回転する移動に追従して変形することができる。このように、前側クロスメンバ114と後側クロスメンバ116は、フロアパネル104のビード130を起点とした変形に追従し、衝突荷重を吸収するとともに、前述したバッテリ106の沈み込む移動を好適に実現することが可能になる。
FIG. 4B is a diagram of the
上記構成では、車幅方向外側から衝突荷重である荷重P1がかかった場合、例えば前側クロスメンバ114であれば、脆弱部140を起点として、ある程度に車両前方に突出する“くの字”に変形する。また、後側クロスメンバ116であれば、脆弱部142を起点として、車両後方へくの字に変形する。したがって、前側クロスメンバ114および後側クロスメンバ116に囲まれた領域は、前後に広がる。
In the above configuration, when the load P1 that is the collision load is applied from the outside in the vehicle width direction, for example, the
前側クロスメンバ114の変形によって、脆弱部140、142よりも車外側の取付ブラケット146b、146cは、やや車内側に移動する。したがって、前側クロスメンバ114の変形は、前述したバッテリ106の車内側への沈み込む移動を補助することができ、バッテリ106に対する衝突荷重の受け流しに貢献する。
Due to the deformation of the
なお、当該固定構造100では、前側クロスメンバ114と後側クロスメンバ116との両方に脆弱部140、142を設けているが、一方のみに設ける構成であっても衝突荷重の吸収に役立てることは可能である。
In the fixing
当該固定構造100では、レールブラケット118aもまた、衝突荷重の吸収に役立っている。複数のレールブラケットのうち、レールブラケット118a、118bは、ビード130および脆弱部140、142よりも車外側にて、前側クロスメンバ114および後側クロスメンバ116に設置されている。
In the fixing
図3に示すように、レールブラケット118aは、バッテリ106よりも上方に延びて、スライドレール120aを支えている(レールブラケット118a(図4(b))も同様)。スライドレール120aは、前側クロスメンバ114および後側クロスメンバ116の上方に、前後方向に延びるように配置されている。図4(a)に示すスライドレール120aは、荷重P1がかかると車内側に傾くように移動する。したがって、スライドレール120aは、レールブラケット118a、118bを介して、前側クロスメンバ114および後側クロスメンバ116の矢印P2に沿った変形を促すことが可能になっている。
As shown in FIG. 3, the
以下、図5の前側クロスメンバ114および後側クロスメンバ116を代表して、後側クロスメンバ116を例に挙げる。図5は、図4(b)の脆弱部142の変形例を示した図である。図5(a)は、後側クロスメンバ116を示した図である。後側クロスメンバ116は、複数の部材で構成されている。
Hereinafter, the
図5(b)は、図5(a)の後側クロスメンバ116を分解した図である。図5(b)では、後側クロスメンバ116の外側部材116aを、一部切断してフロアパネル104から上方へ取り外した状態で示している。
FIG. 5B is an exploded view of the
後側クロスメンバ116は、断面ハット形状の外側部材116aと、外側部材116aの内側にて車幅方向に延びているリンフォース116bとを含んで構成されている。脆弱部としては、外側部材116aに肉抜き状の脆弱部142(図4(a)参照)を設ける他、リンフォース116bに窪み状の脆弱部144を設けることも可能である。
The
脆弱部144は、リンフォース116bの上面に、ビード130に沿った窪みとして形成されている。この脆弱部144によっても、後側クロスメンバ116は、脆弱部144を起点として、フロアパネル104の回転する変形(図3の矢印P2参照)に追従して変形することが可能になる。したがって、この構成によっても、前述したバッテリ106の車内側の沈み込む動作を、好適に実現することが可能になる。
The
リンフォース116bは、外側部材116aに比べて、形状の自由度が高い。各クロスメンバは車体剛性を支える必要があり、衝突荷重の他にも、座席を支えるための荷重や、振動および騒音などの要件に応じた剛性を備える必要がある。これらの要件を外側部材116aで満たしつつ、リンフォース116bに脆弱部144を形成することで、車体剛性の確保と衝突荷重の吸収との両立を図ることが可能になる。
The
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 As described above, the preferred embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to such examples. It is clear that those skilled in the art can conceive various changes or modifications within the scope of the claims, and these naturally belong to the technical scope of the present invention. I understand.
本発明は、車両固定構造に利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICATION This invention can be utilized for a vehicle fixing structure.
100…当該固定構造、102…座席、104…フロアパネル、106…バッテリ、108…コンバータ、110…センタトンネル、112…サイドシル、114…前側クロスメンバ、116…後側クロスメンバ、116a…外側部材、116b…リンフォース、117…前側クロスメンバ、118a…前側のレールブラケット、118b…後側のレールブラケット、119…後側クロスメンバ、120a…車外側のスライドレール、120b…車内側のスライドレール、122a…車外側のスライドレール、122b…車内側のスライドレール、124…ケーブル、126…ケーブル、128…貫通孔、130…右側のビード、132…左側のビード、134…右側のサイドメンバ、136…左側のサイドメンバ、140…前側クロスメンバの脆弱部、142…後側クロスメンバの脆弱部、144…変形例の脆弱部、146a〜146c…取付ブラケット、P1…車外側からの荷重、P2…フロアパネルの変形を示す矢印、
100: the fixed structure, 102: seat, 104: floor panel, 106: battery, 108: converter, 110: center tunnel, 112: side sill, 114: front cross member, 116: rear cross member, 116a:
Claims (3)
前記フロアパネルは、該フロアパネルの下側を車両前後方向にわたっているサイドメンバに沿って窪んだビードを有し、
前記電源装置は、前記ビードをまたいで前記フロアパネル上に配置されていることを特徴とする車両用電源固定構造。 A vehicle power supply fixing structure comprising: a vehicle floor panel; and a power supply device disposed on the right or left side of the floor panel and extending a predetermined cable from the inside in the vehicle width direction.
The floor panel has a bead recessed along a side member extending in a vehicle front-rear direction below the floor panel,
The power supply fixing structure for a vehicle, wherein the power supply device is disposed on the floor panel across the bead.
前記電源装置の車両前方にて前記フロアパネル上を車幅方向にわたっている前側クロスメンバと、
前記電源装置の車両後方にて前記フロアパネル上を車幅方向にわたっている後側クロスメンバとを備え、
前記前側クロスメンバおよび前記後側クロスメンバの一方または両方は、前記ビードと交差する箇所に周辺よりも脆弱な所定の脆弱部を有することを特徴とする請求項1に記載の車両用電源固定構造。 The vehicle power supply fixing structure further includes:
A front cross member extending in the vehicle width direction on the floor panel in front of the power supply device;
A rear cross member extending in the vehicle width direction on the floor panel at the vehicle rear of the power supply device,
The vehicle power supply fixing structure according to claim 1, wherein one or both of the front cross member and the rear cross member have a predetermined weak portion that is weaker than the periphery at a location where the bead intersects. .
前記脆弱部は、前記リンフォースに形成されていることを特徴とする請求項2に記載の車両用電源固定構造。 One or both of the front cross member and the rear cross member include an outer member having a hat-shaped cross section, and a reinforcement extending in the vehicle width direction inside the outer member,
The power supply fixing structure for a vehicle according to claim 2, wherein the fragile portion is formed in the reinforcement.
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