JP3660296B2 - 高圧電装ボックスの車載構造 - Google Patents

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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばハイブリット車両に搭載される高圧電装ボックスの車載構造に関するものであり、特に取り付け剛性を高めることができる車載構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来から、ハイブリット車両のようにエンジンをモータによって駆動補助し、且つ減速時にはモータを発電機として用いて電力を回収する車両が知られている。ところで上記モータを駆動するためには、例えば高圧電装ボックス等の高圧の電装部品が必要となり、とりわけバッテリーやインバータ等は重量物となる。したがってこれらの高圧電装部品を支持する場合、取り付け部位は十分な剛性を確保する必要がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記高圧電装部品を支持するために十分な剛性を確保した取り付け部位を車体に設けると、部品点数、車両重量の増加を招き、コストアップにつながるという問題がある。これに対して、前記高圧電装部品を確実に支持するために新たな車体構造を採用することも考えられるが、車体共用化の流れに逆行するという問題がある。
【0004】
そこでこの発明では、既存の車体構造部材を有効利用することで、部品点数及び車両重量の増加を抑え、コストアップを抑えることができる高圧電装ボックスの車載構造を提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項1に記載した発明は、シートバック(例えば、実施形態におけるリアシートバック17)の後面に後方に傾斜して設置されて車両に搭載される高圧電装ボックス(例えば実施形態における高圧電装ボックス20)の車載構造であって、前記高圧電装ボックスの左右底部にそれぞれ取付けられかつ前記高圧電装ボックスの前部から該高圧電装ボックスの上端より後方の位置まで延出するフレーム部材(例えば実施形態におけるフレーム部材30)を設け、このフレーム部材を前記車両の構造部材の一部を構成するサイドフレーム(例えば実施形態におけるサイドフレーム10)に連結し、前記フレーム部材の各々はL字型断面を有しかつ前記高圧電装ボックスの前端及び後端に連結したことを特徴とする
上記構成により、高圧電装ボックスは、後方に延出されたフレーム部材を介して車体構造部材である左右のサイドフレームに支持される。また、このフレーム部材の後端により車両後面衝突時における後方車両の侵入を防止することが可能となる。
【0006】
請求項2に記載した発明は、前記フレーム部材の前部とクロスメンバー(例えば実施形態におけるクロスメンバー11)とを連結したことを特徴としている。上記構成により、高圧電装ボックスは、サイドフレームだけでなく同じく車体構造部材であるクロスメンバーにも支持される。
【0007】
請求項3に記載した発明は、前記フレーム部材を左右に一対設け、車幅方向に延びるクロスビーム(例えば実施形態におけるクロスビーム40)により各フレーム部材を連結したことを特徴としている。
上記構成により、高圧電装ボックスを支持する前記左右のフレーム部材を連結することができる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面と共に説明する。尚、この実施の形態における車両は、図1に示すようにフロアパネル2等のパネル部品とサイドフレーム10、クロスメンバー11等の骨格部品とを結合した、一般的な車体構造を用いている。
【0009】
図1に示すように、フロアパネル2は、客室床面3と、リアシート後部に段差部4を形成して上方に変化する荷室床面5とを構成し、荷室床面5の略中央部には、スペアタイヤの収納部6が下方に膨出成形されている。
【0010】
前記フロアパネル2の下面両側には、前後方向に延びるサイドフレーム10が各々溶接結合され、このサイドフレーム10と前記フロアパネル2とで閉断面構造部を形成している。
また、サイドフレーム10の断面内であって、後述するフレーム部材30の後端部が対応する位置には、フロアパネル2の裏面に当接する上面を有し、その上面にボルト56の取り付け孔12a及びその裏面にナット12bを備えたブラケット12が、サイドフレーム10に溶接結合されている。同位置において、前記フロアパネル2には、ボルト56の逃げ孔2aが設けられている。尚、図1には右側のフレーム部材30を示している。
【0011】
前記フロアパネル2の段差部4上面には、前記両サイドフレーム10に渡って車幅方向に延びるクロスメンバー11が溶接結合され、このクロスメンバー11と前記フロアパネル2とで閉断面構造部を形成している。
したがって、上記2種類の閉断面構造部が互いに連結しあって、車体骨格を形成している。
また、前記クロスメンバー11は台形断面形状の部材であって、その前方傾斜面には後述するフレーム部材30に対応した位置にボルト51の取り付け孔11aと裏面にナット11cが各々一対,また、その上面には同じくフレーム部材30に対応した位置にボルト52の取り付け孔11b及びその裏面にナット11dが各々設けられている。
【0012】
前記フロアパネル2の客室床面3後部にはリアシート15が設置されている。このリアシート15はシート本体16とシートバック17から成り、シート本体16は図示しないシートフレームによって前記フロアパネル2に取り付けられ、シートバック17は図示しないフック等によって、下部を前記クロスメンバー11に、上部をリアトレイ7及びその補強部材8に取り付けられている。
ここで、リアトレイ7及びその補強部材8は、後述する高圧電装ボックス20の前面上部に対応する位置に、ボルト55の取り付け孔7a及びその裏面にナット7bを備えている。
【0013】
車室後方の前記リアシートバック17の後面には、これに沿うように高圧電装ボックス20が若干後方に傾斜して設置されている。
この高圧電装ボックス20は、外装ボックス21内左側にバッテリーボックス22を、右側にヒートシンクケース23を各々収納し、前側からカバー24を装着して密閉したものである。尚、前記バッテリーボックス22内には高圧電装部品であるバッテリーが収納され、前記ヒートシンクケース23には同じく高圧電装部品であるインバータ、DC/DCコンバータ、ECU等が取り付けられている。
また、前記バッテリーボックス22及びヒートシンクケース23は、前面上部に固定アーム22aを各々2カ所、後面下部に固定アーム22bを各々2カ所設けている。
【0014】
また、前記外装ボックス21はその前面に、前記リアトレイ7及びその補強部材8に締め付け固定される上部フランジ21aを有していると共に、前記クロスメンバー11に締め付け固定される下部フランジ21bを有している。また、その後面下部の、後述するクロスビーム40に対応する位置に、ボルト53の取り付け孔を4カ所設けている。
【0015】
図2は、前記高圧電装ボックス20他の背面図である。同図に示すように、前記外装ボックス21上部には内部冷却用の吸気ダクト25と排気ダクト26とが装着されている。排気ダクト26の排気口26aにはファン27が装着され、また吸気ダクト25の吸気口25aは客室内に設置され、前記ファン27が作動すると図1に示すシャッタ28が開き、客室内空気を吸引して前記外装ボックス21内の高圧電装部品を冷却する。
【0016】
そして、前記高圧電装ボックス20の下部両側には、この高圧電装ボックス20から後方に延出するフレーム部材30が各々取り付けられている。また、前記高圧電装ボックス20後面下部には車幅方向に延びるクロスビーム40が設置され、このクロスビーム40は前記各フレーム部材30を連結すると共に、前記高圧電装ボックス20に取り付けられている。
【0017】
図3は前記左側フレーム部材30の上面図、図4は前記左側フレーム部材30の側面図である。尚、前記右側フレーム部材30は左側と略勝手違い形状のため、図1,図2のみに示して詳細な図示は省略する。
図3、図4において、前記フレーム部材30は、プレス成型によって製造された部材であって、剛性確保のため、平面部31とその車室外側に設けた縦フランジ32とにより、主としてL字型断面に形成され、前記高圧電装ボックス20下部と、その後方にある前記サイドフレーム10に溶接結合されたブラケット12との間に取り付けられるものである。
【0018】
前記フレーム部材30の前端部では、平面部31は車室内側に延び、ここに側方断面台形状(図4参照)の台形部36を形成している。ここで、この台形部36は、この実施形態では縦フランジ32に当接するフランジ部36aを備えた別部材であって、前記平面部31との重合部分、前記縦フランジ32との重合部分が各々スポット溶接にて結合されている。
上記台形部36の前方傾斜面37には、前記クロスメンバー11の取り付け孔11aに対応する位置に、ボルト51の取り付け孔37aが一対設けられている。ここで、前記前方傾斜面37の車室外側にある孔37bは組付治具の逃げ孔である。
また、前記台形部36の上面38には、前記クロスメンバー11の取り付け孔11bに対応する位置に、ボルト52の取り付け孔38aが設けられている。
【0019】
そして、前記平面部31から前記縦フランジ32に渡って、前記台形部36の取り付け部位にビード30aが形成され、更に、前記前記台形部36の後方傾斜面39が取り付け部位側で幅広に変化して形成されることで、前記台形部分36により実質的に車室内側に延びた前記平面部31の剛性を高めている。
【0020】
前記フレーム部材30の前後方向略中央部では、前記平面部31は車室内側に幅広に形成され、ここに側方断面山形状の山形部34(図4参照)を形成している。
上記山形部34の後方傾斜面35には、後述するクロスビーム40に対応する位置にボルト54の取り付け孔35a及びその裏面にナット35bが設けられている。
【0021】
前記フレーム部材30の後端部では、前記平面部31が車室内側に幅広に形成され、ここに前記サイドフレーム10に溶接結合されたブラケット12に対応する位置に、ボルト56の取り付け孔33が設けられている。また、この取り付け孔33の車室外側には、剛性を高めるために三角ビード33aが設けられている。
【0022】
尚、前記フレーム部材30は、スポット溶接で結合される前記台形部36によって二部品で構成されているが、これらを一体で成形しても良い。
【0023】
図5は前記クロスビーム40の上面図、図6は前記クロスビーム40の側面図、図7は前記クロスビーム40の取り付け状態を示す斜視図である。
図5から図7に示すように、前記クロスビーム40は、角形鋼管材から成るビーム本体41と、その両端のプレス成型品であるブラケット45とから成る部材であって、前記高圧電装ボックス20後面下部に車幅方向に延びて配置され、前記各フレーム部材30を連結すると共に、前記高圧電装ボックス20に取り付けられるものである。
【0024】
前記ビーム本体41は、車幅方向略中央部で段差部42を形成し、右側部分を上方に変化させている。
前記ビーム本体41の両端部の前面には、前記高圧電装ボックス20の取り付け孔21cに対応する位置に、ボルト53の取り付け孔43a及びその裏面にボス43bが設けられている。尚、図6において43はカット部を示し、前記ビーム本体41の後面及び下面を切欠いて形成されている。
また、前記段差部42を跨いで、同じく前記高圧電装ボックス20の取り付け孔21cに対応する位置に、ボルト53の取り付け用のボス44が、前記ビーム本体41の前面から後面に貫通して設けられている。
【0025】
前記ビーム本体41の左側端部上面と右側端部下面には、前記ブラケット45が各々取り付けられている。前記各ブラケット45の平面部46は、後方に延出され、前記段差部42により変化した、左右のフレーム部材30に対する取り付け高さを一致させている。上記平面部46の後端部には、前記両フレーム部材30の取り付け孔35aに対応する位置に、ボルト取り付け孔46aが設けられている。
そして、前記平面部46には、車室内側に前記ビーム本体41の前面、後面に対応する縦フランジ47が設けられ、これら縦フランジ47と前記平面部46との三面によって前記ブラケット45の剛性を高めると共に、前記ビーム本体41との溶接面を構成している。
【0026】
上述した実施の形態によれば、前記高圧電装ボックス20は、後方に延出された前記左右のフレーム部材30を介して、車体構造部材である前記左右のサイドフレーム10及び前記クロスメンバー11に支持されることにより、前記高圧電装ボックス20の重量を前後に分散することができると共に、前記クロスメンバー11により前記高圧電装ボックス20の重量を左右にも分散することができるため、前記高圧電装ボックスの取り付け剛性を高めることができる。
特に、前記高圧電装ボックス20内の前記バッテリーボックス22及びヒートシンクケース23自体も車体構造部材に直接固定されるため、前記高圧電装ボックス20をより確実に取り付けることができる。
このように、既存の車体構造部材を有効利用することで、特別な取り付け部位を車体に新たに設ける必要がなく、部品点数及び車両重量の増加を抑え、コストダウンを図ることができる。また、既存の車体構造部材を有効利用しているため、車体共用化に寄与することができる。
【0027】
そして、前記クロスビーム40によって前記左右のフレーム部材30が一体化できるため、前記高圧電装ボックス20取り付け剛性を更に高めることができる。
【0028】
また、車両後面衝突時において後方車両が侵入してきた場合、後方に延出された前記各フレーム部材30の後端によりその侵入を阻止できるため、前記高圧電装ボックス20を確実に保護することができる。
【0029】
尚、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば前記左右のフレーム部材30を一体化したフレーム部材を用いても良い。また、各部材をボルト締結により連結するのではなく、溶接により結合しても良い。
また、前記フレーム部材30としては、主としてL字型形状に成型された鋼板プレス成型品に限らず、例えばアルミ製角形材等、強度、剛性が確保できれば他の断面、材料を用いても良い。
同様に前記クロスビーム40の断面形状、材料についても自由に選択できる。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、請求項1に記載した発明によれば、高圧電装ボックスは後方に延出されたフレーム部材を介して車体構造部材である左右のサイドフレームに支持されるため、重量物である高圧電装ボックスの取り付け剛性を既存の車体構造部材を有効利用することで高めることができる。
したがって、特別な取り付け部位を車体に新たに設ける必要がなく、部品点数及び車両重量の増加を抑え、コストダウンを図ることができる効果がある。
また、既存のサイドフレームを利用して高圧電装ボックスを車載しているため、車体共用化に寄与することできる効果がある。
【0031】
更に、前記フレーム部材の後端により車両後面衝突時における後方車両の侵入を防止することが可能であるため、後面衝突時の安全性が高まり、特に高圧電装部品を確実に保護することができる効果がある。
【0032】
請求項2に記載した発明によれば、高圧電装ボックスはサイドフレームだけでなく同じく車体構造部材であるクロスメンバーにも支持されるため、高圧電装ボックスの重量を前後に分散することができると共に、クロスメンバーにより高圧電装ボックスの重量を左右にも分散することができるため、一層高圧電装ボックスの取り付け剛性を高めることができる効果がある。
【0033】
更に、請求項3に記載の発明によれば、クロスビームで左右一体となった前記フレーム部材により、高圧電装ボックスの取り付け剛性を更に高めることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施形態における側方説明図である。
【図2】 この発明の実施形態における背面図である。
【図3】 この発明の実施形態におけるフレーム部材の上面図である。
【図4】 この発明の実施形態におけるフレーム部材の側面図である。
【図5】 この発明の実施形態におけるクロスビームの上面図である。
【図6】 この発明の実施形態におけるクロスビームの背面図である。
【図7】 この発明の実施形態における車室後方から見た斜視図である。
【符号の説明】
10 サイドフレーム
11 クロスメンバー
20 高圧電装ボックス
30 フレーム部材
40 クロスビーム

Claims (3)

  1. シートバックの後面に後方に傾斜して設置されて車両に搭載される高圧電装ボックスの車載構造であって、前記高圧電装ボックスの左右底部にそれぞれ取付けられかつ前記高圧電装ボックスの前部から該高圧電装ボックスの上端より後方の位置まで延出するフレーム部材を設け、このフレーム部材を前記車両の構造部材の一部を構成するサイドフレームに連結し、前記フレーム部材の各々はL字型断面を有しかつ前記高圧電装ボックスの前端及び後端に連結したことを特徴とする高圧電装ボックスの車載構造。
  2. 前記フレーム部材の前部とクロスメンバーとを連結したことを特徴とする請求項1に記載の高圧電装ボックスの車載構造。
  3. 前記フレーム部材を左右に一対設け、車幅方向に延びるクロスビームにより各フレーム部材を連結したことを特徴とする請求項1,2記載の高圧電装ボックスの車載構造。
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