JP4294372B2 - 高圧電装部品の車載構造 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、高圧電装部品の車載構造に関する。
【0002】
【従来の技術】
バッテリの車両への車載構造に関する技術として、フロアに下方に凹むバッテリ収容部を形成し、このバッテリ収容部内にバッテリを搭載して、バッテリの全体を覆うようにフロアにバッテリカバーを取り付け、このバッテリカバーにシートを固定する構造が開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−99832号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記構造の場合、車両の組み立て時には、例えば、フロアのバッテリ収容部にバッテリをロボットで搭載した後、バッテリカバーが予め取り付けられたシートをロボットでバッテリ収容部を覆うように搭載することが必要になるため、これらの車載に要する時間が長くなってしまうという問題があった。
【0005】
したがって、本発明は、高圧電装部品およびシートの車載に要する時間を短縮できる高圧電装部品の車載構造の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、車両のシート(例えば実施の形態におけるフロントシート25)下かつフロア(例えば実施の形態におけるフロア26)上に高圧電装部品(例えば実施の形態におけるバッテリボックス30)を配置する構造において、前記シートを前後に摺動可能に支持するシートレール(例えば実施の形態におけるシートレール70)を有し、前記シートレールの車両前後方向の両端部が前記フロアに取り付けられるとともに前記両端部のうちの少なくともいずれか一方が前記フロアのクロスメンバに取り付けられ、前記シートレールに前記高圧電装部品が固定され、前記高圧電装部品は前記シートレールを介するのみで前記フロアに取り付けられていることを特徴としている。
【0007】
このように、シート下かつフロア上に配置される高圧電装部品にシートレールを固定するため、予め高圧電装部品にシートレールを固定しシートレールを介してシートを支持することができる。よって、車載時に高圧電装部品およびシートを一度にフロアに搭載することができる。
【0008】
また、高圧電装部品に直接シートを支持するのではなくシートレールを介しているため、シートの前後位置が調節可能となる。
【0009】
さらに、高圧電装部品にシートレールを固定しシートレールを介してシートを取り付けるため、高圧電装部品単独での取り外しを規制できる。
【0010】
高圧電装部品をシート下かつフロア上に配置するため、高圧電装部品の周囲に空間を形成できる。
【0012】
また、シートレールは、高圧電装部品に固定されるとともに、前後両端部がフロアに取り付けられることになるため、確実に固定されることになる。
請求項2に係る発明は、前記高圧電装部品は複数の前記シートレールに固定され、これらシートレールは、それぞれ、前記両端部のうちの少なくともいずれか一方が前記フロアのクロスメンバに取り付けられることを特徴としている。
【0013】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造を図面を参照して以下に説明する。なお、以下の説明における前後左右は車両の前進時における前後左右である。
【0014】
本実施形態は、図示は略すが内燃機関エンジンの駆動力と走行用電動モータの駆動力とを適宜制御しながら車両の走行を行うハイブリッド方式の車両に適用されるもので、図中符号11は、車両のフロアパネルを示している。フロアパネル11には、図1〜図3に示すように、車幅方向中央に、前後方向に直交する断面が開断面形状で上側に凸状をなすセンタトンネル(車体骨格部)12が前後方向に延在形成されており、また車幅方向両端側に、前後方向に直交する断面が閉断面形状をなすサイドシル(車体骨格部)13が前後方向に延在形成されている。
【0015】
センタトンネル12は、略一定高さとされた直線状の主延在部15と、この主延在部15の前側にあって前部が高く後部が低くなるように傾斜する傾斜延在部16とを有している。ここで、このセンタトンネル12の下側には、例えば車両前部に搭載された図示せぬエンジンの車両後方に延出する排気管17が配置される。
【0016】
フロアパネル11の下面には、図2に示すように、センタトンネル12の車幅方向両端位置に、下側に凸状をなすサイドフレーム(車体骨格部)19が車両前後方向に延在するように固定されている。これらサイドフレーム19は、フロアパネル11とで前後方向に直交する断面が閉断面形状をなす。さらに、フロアパネル11の下面には、両端のサイドシル13側にも、下側に凸状をなすサイドフレーム(車体骨格部)20が車両前後方向に延在するように固定されている。これらサイドフレーム20も、フロアパネル11とで前後方向に直交する断面が閉断面形状をなす。
【0017】
フロアパネル11の上面には、上側に凸状をなすクロスメンバ(車体骨格部)21が、センタトンネル12に交差し両側のサイドシル13同士を結ぶように固定されている。このクロスメンバ21は、フロアパネル11とで車幅方向に直交する断面が閉断面形状をなすとともに、全体的に直線状をなしていて、センタトンネル12の主延在部15の傾斜延在部16側に交差して接合されている。そして、クロスメンバ21の上側に、乗員の臀部を下側で支承するシートクッション23と乗員の背中を後側で支承するシートバック24とを有する最前列のフロントシート(シート)25が一対、車幅方向に並置されている。なお、フロアパネル11およびクロスメンバ21等でフロア26が構成されている。
【0018】
そして、本実施形態においては、フロントシート25の下側であってフロア26上にバッテリボックス(高圧電装部品)30が配置されている。
【0019】
ここで、バッテリボックス30は、車幅方向に長い形状をなしており、具体的にはクロスメンバ21に隣接しつつクロスメンバ21の後側でフロアパネル11に載置されていて、両フロントシート25の下側に配置されている。
【0020】
バッテリボックス30は、図4に示すように、その外側部分を構成するケース31と、このケース31内つまりバッテリボックス30内に設けられて走行用電動モータとの間で電力をやりとりする第1高圧バッテリ32aと、ケース31内つまりバッテリボックス30内に設けられて走行用電動モータとの間で電力をやるとりする第2高圧バッテリ32bと、ケース31内つまりバッテリボックス30内に設けられて走行用電動モータの作動を制御するモータECU33およびジャンクションボード34と、ケース31内つまりバッテリボックス30内に設けられてバッテリボックス30内に冷却空気を流通させる冷却装置35とを有している。
【0021】
ここで、バッテリボックス30は、そのケース31がフロア26に対し着脱自在に取り付けられる。ケース31は、フロア26に取り付けられるとともに上部に開口部36を有するケース本体37と、開口部36を閉塞させるようにケース本体37の上部に着脱可能に取り付けられる蓋体38とを有している。
【0022】
ケース本体37は、フロア26上に載置される車幅方向に長い底板部37Aと、底板部37Aの後端縁部から鉛直上方に立ち上がる後板部37Bと、底板部37Aの左右両端縁部から鉛直上方に立ち上がることで車幅方向に直交し互いに平行をなす左右の側板部37C,37Dと、底板部37Aの前端縁部から鉛直上方に立ち上がる前板部37Eとを有している。ここで、一方の側板部37Cには多段スリット状の導風開口部39が形成されており、他方の側板部37Dにも多段スリット状の導風開口部41が形成されている。また、ケース本体37の開口部36側には蓋体38を取り付けるためのメネジ部40が複数形成されている。
【0023】
ここで、ケース31は、それ自体にはフロア26への取り付けのための取付部は設けられておらず、左右のフロントシート25の後述するシートレール70を介してブロア26に取り付けられている。
【0024】
蓋体38は、図4に示すように、上板部38Aの水平配置される車幅方向の中央および両外側に複数のメネジ部47が形成されている。蓋体38には下端部から下方に延出する取付片部48が複数形成されており、これら取付片部48の取付穴49にそれぞれビス50を挿入し、これらのビス50をケース本体37の開口部36側に形成されたメネジ部40に螺合させることで蓋体38がケース本体37に固定される。
【0025】
図1に示すように、ケース31の左側のフロントシート25で覆われる部分には、高さ方向に拡大しかつ前後方向に拡大する第1収納部52が形成されており、ケース31の右側のフロントシート25で覆われる部分にも、高さ方向に拡大し前後方向に拡大する第2収納部53が形成されている。なお、図4に示すように、上記したメネジ部47は、蓋体38の第1収納部52および第2収納部53の間と、第1収納部52の左側と、第2収納部53の右側とに穿設されている。
【0026】
第1収納部52には、第1高圧バッテリ32aが配置されている。この第1高圧バッテリ32aは、複数の同一形状の筒状セル55が、軸線を平行させるとともに軸方向つまり長さ方向における位置を揃えた状態つまり整然と配置された状態で長さ方向における両端部において樹脂製の支持ボード56に支持されて構成されている。なお、これら筒状セル55は電気的に直列に接続されており、それぞれの長さ方向を前後方向に沿わせた状態でケース31の第1収納部52内に収納されている。
【0027】
第2収納部53には、第2高圧バッテリ32bが配置されている。この第2高圧バッテリ32bも、複数の同一形状の筒状セル55が、軸線を平行させるとともに軸方向つまり長さ方向における位置を揃えた状態つまり整然と配置された状態で長さ方向における両端部において樹脂製の支持ボード56に支持されて構成されている。なお、これら筒状セル55は電気的に直列に接続されており、それぞれの長さ方向を前後方向に沿わせた状態でケース31の第2収納部53内に収納される。
【0028】
ここで、第2高圧バッテリ32bの上側には載置板57が配置されており、この載置板は支持ボード56に取り付けられている。そして、この載置板57上の前側にジャンクションボード34が後側にモータECU33が取り付けられることになる。これらジャンクションボード34およびモータECU33も第2収納部53内に収納される。
【0029】
ケース本体37の車幅方向における導風開口部41側つまり右側の側部には、冷却装置35が設けられている。この冷却装置35は、ダクト62とダクト62内に設けられたファン63とを有しており、ケース本体37の導風開口部41と第2高圧バッテリ32bとの間に配置されてケース本体37内の右側の側部に配置されている。
【0030】
ここで、ケース本体37の車幅方向における中央部には、第1高圧バッテリ32aと第2高圧バッテリ32bとを結ぶようにダクト65が配置されており、ケース本体37の車幅方向における導風開口部39側つまり左側の側部には、ケース本体37の導風開口部39と第2高圧バッテリ32aとを結ぶようにダクト66が配置されている。
【0031】
上記により、蓋体38がケース本体37に取り付けられてケース31とされた状態では、冷却装置35が、ファン63によりダクト62を介して導風開口部41からケース31内の空気を吐き出すと、導風開口部39から車室内の空気を吸い込んでケース31内に冷却風を発生させ、この冷却風はダクト66から車幅方向の逆側に導かれ、第1高圧バッテリ32aの各筒状セル55の間を通り、ダクト65を介してさらに第2高圧バッテリ32bの各筒状セル55の間を通って、ダクト62から導風開口部41を介して車室内に排出されることになり、このときに冷却風が第1高圧バッテリ32aおよび第2高圧バッテリ32bのそれぞれの各筒状セル55を冷却する。なお、冷却風の一部は、第2高圧バッテリ32b内を通過する際に載置板57を介する等してジャンクションボード34およびモータECU33をも冷却する。
【0032】
ここで、冷却装置35、ダクト65、ダクト66,第1高圧バッテリ32aおよび第2高圧バッテリ32bは、ケース31内に収納されることでケース31に対し位置決め固定されるようにケース31との形状関係が設定されている。なお、冷却装置35、ダクト65、ダクト66、第1高圧バッテリ32aおよび第2高圧バッテリ32bをビス止め等してケース31に位置決め固定しても良い。このようにビス止め等する場合は、冷却装置35のダクト62、ダクト65およびダクト66を設けずに、ケース31の導風開口部41側に直接ファン63を取り付けても良い。つまり、ケース31をダクトと兼用するのである。
【0033】
図1に示すように、左右のフロントシート25は、それぞれが左右一対のシートレール70でフロア26に対して前後に摺動可能に支持されることになり、本実施形態では、左右のフロントシート25用のシートレール70のすべてが、その長さ方向の中間部分においてバッテリボックス30に固定されるとともにその前後両端部においてフロア26に取り付けられる。
【0034】
つまり、左右のフロントシート25用のすべてのシートレール70には、それぞれの前端および後端に下方に突出するフット部71が形成されており、それぞれの中間部分に複数の取付片部73が形成されている。
【0035】
そして、図5に示すように、クロスメンバ21の左側部分に、左右一対のシートレール70の前端のフット部71を当接させるとともに、これらシートレール70の後端のフット部71をフロアパネル72の左側部分の取付座77に載置させ、各フット部71の取付穴74にそれぞれボルト75を挿入し、これらのボルト75をクロスメンバ21およびフロアパネル72の取付座77のそれぞれのメネジ部78に螺合させることで、これらシートレール70がフロア26に取り付けられることになる。また、これら一対のシートレール70のうちの車幅方向中央側のシートレール70は各取付片部73がバッテリボックス30の第1収納部52と第2収納部53との間における第1収納部52側に載置され、これら取付片部73の取付穴80にそれぞれボルト81を挿入し、これらのボルト81をバッテリボックス30の第1収納部52の右側に近接して形成されたメネジ部47に螺合させることで、このシートレール70がバッテリボックス30の中央部やや左側に取り付けられることになる。さらに、これら一対のシートレール70のうちの車幅方向外側のシートレール70は各取付片部73がバッテリボックス30の第1収納部52よりも左側に載置され、これら取付片部73の取付穴80にそれぞれボルト81を挿入し、これらのボルト81をバッテリボックス30の第1収納部52より左側に形成されたメネジ部47に螺合させることで、このシートレール70がバッテリボックス30の左端部に取り付けられることになる。そして、これら一対のシートレール70に左側のフロントシート25が前後方向にスライド可能に支持されることになる。
【0036】
同様に、クロスメンバ21の右側部分に、左右一対のシートレール70の前端のフット部71を当接させるとともに、これらシートレール70の後端のフット部71をフロアパネル72の右側部分の取付座77に載置させ、各フット部71の取付穴74にそれぞれボルト75を挿入し、これらのボルト75をクロスメンバ21およびフロアパネル72の取付座77のそれぞれのメネジ部78に螺合させることで、これらシートレール70がフロア26に取り付けられることになる。また、これら一対のシートレール70のうちの車幅方向中央側のシートレール70は各取付片部73がバッテリボックス30の第1収納部52と第2収納部53との間における第2収納部53側に載置され、これら取付片部73の取付穴80にそれぞれボルト81を挿入し、これらのボルト81をバッテリボックス30の第2収納部53の左側に近接して形成されたメネジ部47に螺合させることで、このシートレール70がバッテリボックス30の中央部やや右側に取り付けられることになる。さらに、これら一対のシートレール70のうちの車幅方向外側のシートレール70は各取付片部73がバッテリボックス30の第2収納部53よりも右側に載置され、これら取付片部73の取付穴80にそれぞれボルト81を挿入し、これらのボルト81をバッテリボックス30の第2収納部53より右側に形成されたメネジ部47に螺合させることで、このシートレール70がバッテリボックス30の右端部に取り付けられることになる。そして、これら一対のシートレール70に右側のフロントシート25が前後方向にスライド可能に支持されることになる。
【0037】
ここで、車両組み立て時においては、ケース31内に第1高圧バッテリ32a、第2高圧バッテリ32b、冷却装置35、ダクト65、ダクト66、モータECU33およびジャンクションボード34等が予め固定された状態のバッテリボックス30に、左右のフロントシート25用のすべてのシートレール70を予め固定し、これらシートレール70に左右のフロントシート25を予め取り付けておく。そして、このようにして図6に示すように一体的に設けられた左右一対のフロントシート25およびバッテリボックス30を、ロボットで搬送してフロア26上に載置させ、シートレール70の前後のフット部71をフロア26側に固定することのみで左右一対のフロントシート25およびバッテリボックス30がフロア26側に取り付けられることになる。
【0038】
なお、図2および図3に示すように、インストルメントパネル内に設けられた図示せぬエアコンディショナからの空調風を後部座席に導く左右の空調ダクト84は、フロア26上に敷設されて後方に延出し、バッテリボックス30の直前で立ち上がってシートレール70間のバッテリボックス30の上板部38Aに敷設されて後部座席の乗員の足元に向け開口する。
【0039】
以上に述べた本実施形態のバッテリボックス30の車載構造によれば、フロントシート25下かつフロア26上に配置されるバッテリボックス30にフロントシート25のシートレール70を固定するため、予めバッテリボックス30にシートレール70を固定しシートレール70を介してフロントシート25を支持することができる。よって、車載時にバッテリボックス30およびフロントシート25を一度にフロア26に搭載することができる。したがって、バッテリボックス30およびフロントシート25の車載に要する時間を短縮できる。
しかも、バッテリボックス30は、それ自体にはフロア26への取り付けのための取付部は設けられておらず、左右のフロントシート25のシートレール70を介するのみでフロア26に取り付けられているため、シートレール70をフロア26に固定すればバッテリボックス30をもフロア26に取り付けることができ、フロア26への取付が容易となる。
【0040】
また、バッテリボックス30に直接フロントシート25を支持するのではなくシートレール70を介しているため、フロントシート25のように前後位置が調節可能であることが必要なものに対して適用できる。
【0041】
さらに、バッテリボックス30にシートレール70を固定しシートレール70を介してフロントシート25を取り付けるため、バッテリボックス30が単独での取り外しを規制できる。
【0042】
加えて、バッテリボックス30をフロントシート25下かつフロア26上に配置するため、バッテリボックス30の周囲に空間を形成できる。したがって、配線および配管の配索の自由度を高めることができる。
【0043】
さらに、シートレール70が中間部分においてバッテリボックス30に固定されるとともに、前後両端部のフット部71がフロア26側に取り付けられることになるため、確実に固定されることになる。なお、十分な取付強度が得られればシートレール70をバッテリボックス30のみに固定することも可能であり、この場合、シートレール70に前後両端部のフット部71が不要となり、シート25と一体でのバッテリボックス30の着脱が容易となる。ここで、図7に示すように、フロア26側に上方に突出する台部86をバッテリボックス30の前後において形成し、バッテリボックス30に中間部分で取り付けられる直線状のシートレール70の前後端部をこれら台部86に固定するようにしても良く、前後のいずれか一方にフット部71を形成し他方を台部86で支持するようにしても良い。これらの場合、台部86が車幅方向に延在するクロスメンバ(車体骨格部)であっても良い。
【0044】
さらに、フロアパネル11のうち特に剛性が高いクロスメンバ21に隣接してバッテリボックス30を配置するため、バッテリボックス30がフロアパネル11の変形の影響を受けにくい。したがって、バッテリボックス30の剛性を必要以上に高めずに済むことから、コスト増を抑制することができる。
【0045】
加えて、バッテリボックス30内に第1高圧バッテリ32aおよび第2高圧バッテリ32bとともにジャンクションボード34およびモータECU33等の周辺機器をも合わせて集約配置するため、配線を短くでき、短絡・断線を防止できる。
【0046】
なお、以上においては、シートレール70とバッテリボックス30とをボルト75で固定する場合を例にとり説明したが、溶接で固定しても良い。
【0047】
さらに、以上においては、左右のフロントシート25に跨るように一つのバッテリボックス30が配置される場合を例にとり説明したが、他の2列目シートあるいは3列目シートでも勿論良く、いずれのシートにおいても、片方のシート下のみにバッテリボックスを配置する場合、左右のシートのそれぞれの下側に個別にバッテリボックスを配置する場合、および左右のシートの下側にバッテリボックスおよび周辺機器ボックスをそれぞれ個別に配置する場合等のそれぞれにも勿論適用可能である。
【0048】
加えて、以上においては、第1高圧バッテリ32aと第2高圧バッテリ32bとをそれぞれがフロントシート25下に位置するように車幅方向に分割しこれらの間にダクト65を配置する場合を例にとり説明したが、第1高圧バッテリ32aと第2高圧バッテリ32bとを分割せずダクト65の部分も含めて車幅方向に連続させても良い。
【0049】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項1に係る発明によれば、シート下かつフロア上に配置される高圧電装部品にシートレールを固定するため、予め高圧電装部品にシートレールを固定しシートレールを介してシートを支持することができる。よって、車載時に高圧電装部品およびシートを一度にフロアに搭載することができる。したがって、高圧電装部品およびシートの車載に要する時間を短縮できる。
【0050】
また、高圧電装部品に直接シートを支持するのではなくシートレールを介しているため、シートの前後位置が調節可能となる。
【0051】
さらに、高圧電装部品にシートレールを固定しシートレールを介してシートを取り付けるため、高圧電装部品単独での取り外しを規制できる。
【0052】
高圧電装部品をシート下かつフロア上に配置するため、高圧電装部品の周囲に空間を形成できる。したがって、配線および配管の配索の自由度を高めることができる。
【0053】
また、シートレールは、高圧電装部品に固定されるとともに、前後両端部がフロアに取り付けられることになるため、確実に固定されることになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造を示す斜視図である。
【図2】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造を示す正断面図である。
【図3】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造を示す平断面図である。
【図4】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造におけるバッテリボックスの分解斜視図である。
【図5】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造を示す分解斜視図である。
【図6】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造の車載前の状態を示す斜視図である。
【図7】 本発明の一実施形態の高圧電装部品の車載構造の変形例を示す側面図である。
【符号の説明】
25 フロントシート(シート)
26 フロア
30 バッテリボックス(高圧電装部品)
70 シートレール
Claims (2)
- 車両のシート下かつフロア上に高圧電装部品を配置する構造において、
前記シートを前後に摺動可能に支持するシートレールを有し、
前記シートレールの車両前後方向の両端部が前記フロアに取り付けられるとともに前記両端部のうちの少なくともいずれか一方が前記フロアのクロスメンバに取り付けられ、
前記シートレールに前記高圧電装部品が固定され、
前記高圧電装部品は前記シートレールを介するのみで前記フロアに取り付けられていることを特徴とする高圧電装部品の車載構造。 - 前記高圧電装部品は複数の前記シートレールに固定され、これらシートレールは、それぞれ、前記両端部のうちの少なくともいずれか一方が前記フロアのクロスメンバに取り付けられることを特徴とする請求項1に記載の高圧電装部品の車載構造。
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