JP2023047020A - 車両 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の衝突時などにおいて、装備品と高電圧部品との干渉を抑制又は回避しつつ、装備品及び高電圧部品を保護する。【解決手段】車両は、車両のリアフロア又はフロントフロアにおける凹状部にはめ込み可能な部品収容体、を備え、部品収容体は、装備品を収容するための収容部であって、前記車両の前後方向において端部側に形成された第１キャビティを有する第１収容部と、高電圧部品を収容するための収容部であって、凹状部の底部に対して固定された高電圧部品を収容するように底部に対して開口する第２キャビティを有し、車両の前後方向において第１収容部よりも中心側に配置される第２収容部と、を備える。第１収容部と第２収容部との間において前記車両の幅方向に沿う１又は２以上の脆弱部と、第２キャビティに収容される高電圧部品側に対向し車両の上方に向かうほど高電圧部品に近接する傾斜面と、を備える。【選択図】 図１

Description

本明細書が開示する技術は、車両に関する。

電動車においては、種々の高電圧部品が搭載されている。例えば、ＡＣ１００Ｖインバータなどの高電圧部品をリアフロアに搭載することがある。リアフロアには、タイヤのパンク修理時などに用いるジャッキなどの装備品を同時搭載することもある。この場合、後方より衝突されたときには、ジャッキなどの高剛性部品が、高電圧部品と強く干渉し、高電圧部品を損傷する懸念がある。ここで、「高電圧」とは、６０ボルトを超える直流電圧または３０ボルト（実効値）を超える作動電圧を意味し、「高電圧部品」とは、そのような作動電圧で作動する部品を広く意味する。

かかる干渉を抑制又は回避するために、高電圧部品と装備品とを分離して異なる収容形態で収容し、衝突時には、装備品を高電圧部品と干渉しないように方向に移動させるようにする技術が開示されている（特許文献１）。この構造では、高電圧部品は車体のリアクロスメンバなどに固定される一方、装備品は、高電圧部品の後方側に、衝突によって変形する変形部材上に載置されている。そして、衝突時には、装備品は、変形部材によって高電圧部品の高さを超えて飛び上がるようになっている。

特開２０１３－１８４３０号公報

しかしながら、特許文献１に開示される技術では、衝突の際、装備品の移動方向を確実に規制できるわけではない。このため、装備品は、装備品の収容箇所から飛び出てしまうおそれがあった。また、それによる装備品の損傷を招くおそれもあった。

本明細書に開示する技術は、車両の衝突時などにおいて、装備品と高電圧部品との干渉を抑制又は回避しつつ、装備品及び高電圧部品を保護する。

本明細書は、車両を開示する。車両は、前記車両のリアフロア又はフロントフロアにおける凹状部にはめ込み可能な部品収容体、を備える。前記部品収容体は、装備品を収容するための収容部であって、前記車両の前後方向において端部側に形成された第１キャビティを有する第１収容部と、高電圧部品を収容するための収容部であって、前記凹状部の底部に対して固定された前記高電圧部品を収容するように前記底部に対して開口する第２キャビティを有し、前記車両の前後方向において前記第１収容部よりも中心側に配置される第２収容部と、を備える。さらに、前記部品収容体は、前記第１収容部と前記第２収容部との間において前記車両の幅方向に沿う１又は２以上の脆弱部と、前記第２キャビティに収容される前記高電圧部品側に対向し前記車両の上方に向かうほど前記高電圧部品に近接するように傾斜する傾斜面と、を備える。

本明細書が開示する車両では、部品収容体が、装備品と高電圧部品とを同時に収容することができる。また、部品収容体が、第１収容部と第２収容部との間において車両の幅方向に沿う１又は２以上の脆弱部と、第２キャビティに収容される高電圧部品側に対向し車両の上方に向かうほど高電圧部品に近接するように傾斜する傾斜面と、を備えることで、車両前後方向の端部側から衝撃がかかったとき、装備品を収容した前記第１収容部を車両前後方向の中心側を指向して斜め上方にガイドする。すなわち、脆弱部が第１収容部と第２収容部とを分離し、傾斜面が分離した第１収容部を含む部分を第２収容部側の斜め上方にガイドする。

装備品を収容した第１収容部を含んで分離された部分が、第１収容部に収容された状態で第２収容部側斜め上方にガイドされるため、装備品が高電圧部品に対して強く干渉することは抑制又は回避される。また、装備品が第１収容部に収容された状態でガイドされるため、装備品の損傷も抑制又は回避される。

車両のリアフロアにおける部品収容体の作用例を示す図である。 図１に示す部品収容体の車両幅方向の左側面視による図（ａ）と平面図（ｂ）とを組み合わせた図である。

以下、適宜図面を参照して、本技術の実施形態として車両のリアフロアにおける部品の収容構造について説明する。以下の図面において説明する車両は、電動車両であって、車両の後部にリアバゲージスペースを備えている。なお、図面における方向ＦＲは、車両の前後方向における前方を示し、方向ＲＲは車両の前後方向における後方を示す。また、方向ＬＨは車両の幅方向の左方を示し、方向ＲＨは車両の幅方向における右方を示す。そして、方向ＵＰは車両の下方向における上方を示し、方向ＤＷは車両の上下方向における下方を示す。なお、本明細書では、車両の前後方向、車両の幅方向、車両の上下方向を、それぞれ単に前後方向、幅方向、上下方向と称することがある。また、本明細書では、車両の前後方向における前方及び後方、車両の幅方向における左方及び右方、並びに、車両の上下方向における上方及び下方を、それぞれ、単に、前方及び後方、左方及び右方、並びに、上方及び下方と称することがある。

図１には、部品収容トレイ２０の左方側面視による図とその作用図とを組み合わせた図を示し、図２に、部品収容トレイ２０の左方側面視による図（ａ）とその平面図（ｂ）とを組み合わせた図を示す。

図２（ａ）には、車両のリアフロアパネルを上方に開口するようにして形成したリアフロアパン１０の凹状部１２を示している。凹状部１２は、例えば、車両後方のラゲージルームのフロアボード下など形成されている。凹状部１２は、本明細書における凹状部の一例である。凹状部１２には、部品収容トレイ２０が収容されており、ジャッキ４０と、ＡＣ１００Ｖインバータ（以下、単にインバータともいう。）６０と、を一括して保持して収納するようになっている。

図２（ａ）及び同（ｂ）に示すように、部品収容トレイ２０は、凹状部１２にはめ込み可能な外形形状を備えている。部品収容トレイ２０は、その上面は、凹状部１２の開口と同一高さとなるような略平坦に形成されている。また、部品収容トレイ２０は、その全体が、例えば、発泡体などの多孔質体である。典型的には、ポリピロピレンビーズを所定の形状に発泡成形した発泡樹脂成形体である。部品収容トレイ２０は、本明細書における部品収容体の一例である。

部品収容トレイ２０は、その後方寄りに、車載される装備品であるジャッキ４０を収容する第１収容部４２を備えている。第１収容部４２は、ジャッキ４０の長手方向を、車両の幅方向に沿って収容可能に車両幅方向に延在するキャビティ４３を備えている。キャビティ４３は、本明細書における、第１キャビティの一例である。キャビティ４３は、ジャッキ４０を収容することができる程度の大きさを備え、上方に開口部４４を備える凹状部として形成されている。開口部４４は、ジャッキ４０を出し入れ可能な開口形状を備えている。開口部４４を含めキャビティ４３が凹状となっているため、後方衝突時においてもジャッキ４０が第１収容部４２から飛び出すことを抑制又は回避できるようになっている。また、更なるジャッキ４０の飛び出し抑制及び防止の対策として、開口部４４に蓋体４６を嵌め込んでもよい。蓋体４６は、部品収容トレイ２０と同一材料で形成されていてもよい。

部品収容トレイ２０は、その前方寄りに、すなわち、第１収容部４２よりも前方に、インバータ６０を収容するキャビティ６３を有する第２収容部６２を備えている。キャビティ６３は、本明細書における、第２キャビティの一例である。インバータ６０は、車両に搭載される電池からの電圧を家庭用電源として使用可能にＡＣ１００Ｖに変換する高電圧部品である。インバータ６０は、適当なケーシングを備えるとともに、作動時に発生する熱を放熱可能に構成されている。インバータ６０は、このため、凹状部１２の底部に直接あるいは他の高電圧部品とユニット化されて凹状部１２に直接あるいは近接されて固定されている。

キャビティ４３は、凹状部１２の底部に直接ないし近接して固定されるインバータ６０の少なくとも後方側と上方側とを覆うように、下方に開口する凹状部として形成されている。すなわち、凹状部１２との間でインバータ６０を収容できる程度のキャビティを形成可能に部品収容トレイ２０の前方側の下方側が大きく欠損されたような構造となっている。このため、第２収容部６２は、凹状部１２にインバータ６０を収容するための、第１収容部４２側から、前方に張り出したフランジ状部６４を備えている。フランジ状部６４の前端縁は、インバータ６０の前方端縁に到達しインバータ６０の上方全体を覆うように延在されている。

部品収容トレイ２０の第１収容部４２と第２収容部６２との間は、これらの連結部４８として機能している。連結部４８は、部品収容トレイ２０の一部であって、第１収容部４２及び第２収容部６２との間に介在される。連結部４８は、第１収容部４２と第２収容部６２とを一体化するとともに、第１収容部４２に収容されるジャッキ４０と第２収容部６２に収容されるインバータ６０とを分離し干渉を回避して収容する。

図２（ａ）及び同（ｂ）に示すように、第１収容部４２と第２収容部６２の連結部４８には、幅方向に沿って脆弱部７０を有している。脆弱部７０は、部品収容トレイ２０の全体において、最も応力集中しやすい箇所になるように、最も肉厚が薄く形成されている。これにより、後方からの衝撃が付与されたときなど、部品収容トレイ２０は、脆弱部７０に沿って破断されることになる。図２（ａ）に示す形態では、脆弱部７０は、キャビティ６３に収容されるインバータ６０の後端縁の上方に略一致して幅方向に沿って線状の最肉薄部として形成されている。

また、部品収容トレイ２０の第２収容部６２のフランジ状部６４は、脆弱部７０の形成部位からその前方端縁まで、徐々に肉厚になるように形成されている。すなわち、フランジ状部６４は、キャビティ６３側に、脆弱部７０からインバータ６０の前方端縁に向かって下方に傾斜する緩い傾斜面６６を有している。その傾斜の程度は、部品収容トレイ２０の厚み、脆弱部７０における肉厚及びインバータ６０の大きさ等によって適宜決定される。こうすることで、簡易に脆弱部７０を形成し、部品収容トレイ２０の軽量化を図ることができる。また、同時に、インバータ６０収容時のその放熱を促進することができる。

また、部品収容トレイ２０は、キャビティ６３に収容されるインバータ６０の後方を指向する面に対向する部位が、上方に向かうほど徐々にインバータ６０に近接するように形成されている。すなわち、インバータ６０に対向する部位に、キャビティ６３の後方下端縁６７から脆弱部７０に向かって徐々にインバータ６０に近接する傾斜面６８を有している。後方下端縁６７は、キャビティ６３に収容されるインバータ６０の後方端縁に沿って幅方向全体に亘って形成されている。

傾斜面６８の傾斜の程度は、部品収容トレイ２０の厚み、脆弱部７０における肉厚、インバータ６０の大きさ、及び後方からの衝撃による凹状部１２の圧縮程度によって適宜決定される。こうすることで、部品収容トレイ２０に後方からの衝撃が付加されたとき、凹状部１２が後方から圧縮された場合には、脆弱部７０でトレイ２０が破断しても、第１収容部４２及び連結部４８を含む部分は、この傾斜面６８によって前方斜め上方にガイドされることになる。

また、脆弱部７０、傾斜面６６及び傾斜面６８を、以上のとおり形成することで、キャビティ６３は、収容されるインバータ６０の後方端縁に沿った上方が最も深い谷部となるように切欠きされた状態となっている。

このように、部品収容トレイ２０は、ジャッキ４０とインバータ６０とを同時に一括して収容している。この部品収容トレイ２０による収容構造では、ジャッキ４０とインバータ６０とは、それぞれが、部品収容トレイ２０を構成する発泡体によって保護されているとともに、ジャッキ４０とインバータ６０とは、連結部４８によって互いに離隔され干渉が回避されて収容された状態を形成できるようになっている。

次に、図１を参照して、部品収容トレイ２０を搭載した車両に後方からの衝撃が付加されたときの作用について説明する。図１は、車両のリアフロアの凹状部１２に部品収容トレイ２０の第１収容部４２にジャッキ４０が収容され、第２収容部６２にインバータ６０が収容された状態が示されている。

図１に示すように、車両に対する後方衝突などによって車両の後方から衝撃が付加されると、凹状部１２が圧縮変形される。後方からの衝撃や凹状部１２の圧縮変形によって、部品収容トレイ２０に後方から外力がかかると、部品収容トレイ２０は、脆弱部７０が破断の基部となって、脆弱部７０に沿って破断し、第１収容部４２と第２収容部６２とに分離される。また、破断した第１収容部４２を含む部分は、傾斜面６８によってインバータ６０に当たっても前方斜め上方にガイドされる。

部品収容トレイ２０の破断及び第１収容部４２を含む破断部分の前方斜め上方への移動においても、ジャッキ４０は、第１収容部４２の凹状キャビティ４３等によって保持されに、その全体が部品収容トレイ２０を構成する発泡体によって保護されている。このため、第１収容部４２がインバータ６０に当たったとしても、インバータ６０に大きな衝撃を与えることが回避される。

以上のことから、部品収容トレイ２０を用いることで、車両に対する後方衝突時などにおいても、ジャッキ４０などの車載装備品は、インバータ６０などの高電圧部品に対する干渉が抑制又は回避さている。

また、この部品収容トレイ２０を用いることで、インバータ６０などの高電圧部品自体に対するプロテクタを抑制し又は省略できるため、高電圧部品収容のためのコスト及び容積を低減できる。また、高電圧部品を、リアフロアなど放熱に適した箇所に収容できる。

ジャッキ４０などの長手部品であっても、その長手方向を幅方向に沿ってリアフロア等に収容できるため、効率的に収容でき、より安全により広い荷室容積を確保できるようになる。また、長手部品を長手方向に収容できることで、乗員のいる座席方向など、車両の前後方向の中心側への衝突による影響を抑制することができる。

なお、以上の実施形態では、車両は、電動車としたが、これに限定するものではない。車両としては、充電可能な電池とモータとを搭載した電動車のほか、エンジンも搭載したハイブリッド車、燃料電池車であってもよい。また、エンジンを備えるエンジン車両であってもよい。

以上の実施形態では、凹状部１２は、リアフロアパネルのリアフロアパン１０を屈曲成形して形成した凹状部としたが、これに限定するものではない。高電圧部品や装備品の収容及び衝突時の干渉が回避される範囲で種々の形態を採ることができる。例えば、リアフロアパン１０において、別途、凹状部１２に相当する凹状の収容トレイを別途備えていてもよい。

以上の実施形態では、凹状部１２はリアフロアに備えられ、部品収容トレイ２０もリアフロアのフロア下に収容されるものとしたが、これに限定するものではない。リアエンジン車などフロントフロアにラゲージスペースを備える車両のフロントフロアにおける部品収容トレイとしても適用できる。この場合においても、装備品を収容する第１収容部４２を車両の前後方向の前方側に、高電圧部品を収容する第２収容部６２を車両の前後方向の中心側に備えるようにすることで、実施形態と同様の作用を奏することができる。

以上の実施形態では、高電圧部品として、ＡＣ１００Ｖインバータ６０としたが、これに限定するものではない。例えば、空冷式のリアインバータであってもよいし、他の高電圧がかかる電装品であってもよい。

以上の実施形態では、装備品は、ジャッキ４０としたが、これに限定するものではない。例えば、ジャッキハンドル、ホイルナットトレンチ、牽引フックやパンク応急修理キットであってもよい。装備品が金属部分を有するなど高剛性の部品の場合に部品収容トレイは有用である。

以上の実施形態では、インバータ６０の凹状部１２における固定位置について特に限定していないが、例えば、リアクロスメンバが横架される部位など、フロアパネルにおいても高剛性となる部位に対して固定されていることが好ましい。

以上の実施形態では、部品収容トレイ２０は、第１収容部４２と第２収容部６２とを備えるものとしたが、さらに追加の収容部を備えることもできる。追加の収容部も、収容部品の特性に応じ、必要に応じて、本明細書における第１収容部又は第２収容部の態様が適用されうる。

以上の実施形態では、第１収容部４２のキャビティ４３は、上方に開口する凹状とし、開口部を閉鎖する蓋体を備えるものとしたがこれに限定するものではない。装備品の取り出し及び収容を可能にするとともに、飛び出しを抑制できる形態であればよく、キャビティ４３の開口部４４は、車両幅方向のいずれか又は双方に開口するものであってもよいし、車両前後方向において第２収容部とは反対の端部側に開口するものであってもよい。あるいは、開口部４４は、上方に開口している場合であっても、開口部４４の開口端縁がキャビティ４３の内側に指向して張り出たフランジ状部を備えることによっても、装備品の飛び出しを抑制できる。

以上の実施形態では、脆弱部７０は、第２収容部６２の第１収容部４２側の部品収容トレイ２０の幅方向の全体に沿う谷状の最肉薄部としたが、これに限定されない。第１収容部４２と第２収容部６２とを衝撃付加時に破断できるようになっていれば特に限定されない。例えば、脆弱部７０は、実施形態のような急峻な凹状でなくても、緩い凹部であってもよい。また、かかる谷状でなくても、脆弱部７０は、幅方向に沿って１個又は２個以上が断続的に存在するものであってもよい。個々の脆弱部７０は、部品収容トレイ２０の発泡体などのマトリックスを貫通する孔部であってもよい。

以上、本技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、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さまざまに変形、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、単独あるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わ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の目的を同時に達成するものであり、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。

１０ リアフロアパン、１２ 凹状部、２０ 部品収容トレイ、４０ ジャッキ、４２ 第１収容部、４３ キャビティ、４４ 開口部、４６ 蓋体、４８ 連結部、６０ インバータ、６２ 第２収容部、６３ キャビティ、６４ フランジ状部、６６ 傾斜面、６７ 後方下端縁、６８ 傾斜面、７０ 脆弱部

Claims (1)

1. 車両であって、
   前記車両のリアフロア又はフロントフロアにおける凹状部にはめ込み可能な部品収容体、
   を備え、
   前記部品収容体は、
   装備品を収容するための収容部であって、前記車両の前後方向において端部側に形成された第１キャビティを有する第１収容部と、
   高電圧部品を収容するための収容部であって、前記凹状部の底部に対して固定された前記高電圧部品を収容するように前記底部に対して開口する第２キャビティを有し、前記車両の前後方向において前記第１収容部よりも中心側に配置される第２収容部と、
   前記第１収容部と前記第２収容部との間において前記車両の幅方向に沿う１又は２以上の脆弱部と、
   前記第２キャビティに収容される前記高電圧部品側に対向し前記車両の上方に向かうほど前記高電圧部品に近接するように傾斜する傾斜面と、
   を備える、車両。

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