JP5494333B2 - 自動車のケーブルの配索構造 - Google Patents

Description

本発明は、
車両前部に積載された発電用モータと車両後部に積載されたバッテリとを接続するケーブルがフロアパネルの下面に沿って配索されている自動車のケーブルの配索構造に関する。

ハイブリッド車（ＨＥＶ）やＥＶ車（電気自動車）などでは、車両前部に積載された発電用モータと車両後部に積載されたバッテリとを接続するケーブルが車両前後方向に沿って配置されていることから、衝突時などの非常時にケーブルの断線・損傷を防いで乗員及び救助者の高電圧による感電を防止する必要がある。
そこで、特許文献１に開示されているように、ケーブルを側面視クランク状に曲げるＬ字形の保護カバーをギアケースに取り付け、自動車の前方衝突によりケーブルが車両前方側から圧縮力を受けた時に、ケーブルが折れ曲がるようにすることで（特許文献１の図４参照）断線・損傷を防ぐ手段が提案されていた。

特許第４０３８４６４号公報

しかしながら、上記従来の手段では保護カバーの形状が複雑で保護カバーの製作コストが高くなっていた。また、保護カバーの周囲のケーブルは露出しており、そのために、保護カバーの周囲のケーブルが他の部品と干渉して断線・損傷する虞があった。露出しているケーブルも覆うように保護カバーを形成する手段もあるが、この手段では保護カバーの製作コストがさらに高くなる。
本発明は上記実状に鑑みて成されたもので、その目的は、ケーブルの断線・損傷を確実に防止することができ、しかも製作コストを低廉化することができる自動車のケーブルの配索構造を提供する点にある。

本発明の特徴は、
車両前部に積載された発電用モータと車両後部に積載されたバッテリとを接続するケーブルがフロアパネルの下面に沿って配索されている自動車のケーブルの配索構造であって、
前記フロアパネルに形成された上方に凸のフロアトンネル内に剛性を備えた剛性筒材が車両前後方向に沿って配設されるとともに、前記剛性筒材と発電用モータの間に可撓性を備えた可撓性筒材が介在して、前記剛性筒材と可撓性筒材に前記ケーブルが挿通され、
前記剛性筒材の前端部が前記フロアトンネルの前端縁よりも車両後方側の前記フロアトンネル内に配置されて、前記可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受けた時に、前記可撓性筒材が前記フロアトンネル内に押し曲げられて収容される点にある。（請求項１）

上記の構成により、可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受けると、可撓性を備えた可撓性筒材がフロアトンネル内に押し曲げられて収容される。剛性筒材の前端部はフロアトンネルの前端縁よりも車両後方側のフロアトンネル内に配置されているから、押し曲げられた可撓性筒材及びケーブルを剛性筒材の前端部の前方のフロアトンネル内に円滑に収容することができる。
これにより、フロアトンネル内に収容された可撓性筒材及びケーブルをフロアトンネルで保護することができて、可撓性筒材の変形・ケーブルの切断・損傷を防止することができる。
また、可撓性筒材がフロアトンネル内に押し曲げられることから、衝突の力を逃がすことができて、可撓性筒材の変形・ケーブルの切断・損傷をより防止しやすくすることができる。
そして、ケーブルを筒材（剛性筒材と可撓性筒材）で覆うから、Ｌ字形のカバーでケーブルを覆う場合よりも構造を簡素化できて製作コストを低廉化することができる。（請求項１）

本発明において、
エンジン系の部品に固定されたブラケットに前記可撓性筒材の前端部が固定されていると、次の作用を奏することができる。（請求項２）

可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受ける場合、可撓性筒材は、エンジン系の部品に固定されたブラケットを介してエンジン系の部品から圧縮力を受ける。エンジン系の部品は大型部品であるから、前記圧縮力が可撓性筒材に確実に伝わる。これにより、エンジン系の部品の動きに伴って可撓性筒材をフロアトンネル内に押し込みやすくすることができ、ダッシュパネルとエンジン系の部品にケーブルが挟まれるのを確実に防止することができる。（請求項２）

本発明において、
前記可撓性筒材の前端部は前記エンジン系の部品のブラケットにクランプで固定され、
前記剛性筒材は前記フロアトンネルの一方の側壁寄りに配置され、
前記クランプは前記フロアトンネルの他方の側壁寄りに配置されて、前記可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受けた時に、前記剛性筒材と前記クランプの間の空間に前記可撓性筒材が収容されると、次の作用を奏することができる。（請求項３）

前記剛性筒材がフロアトンネルの一方の側壁寄りに配置されているから、ブラケットに押し曲げられた可撓性筒材が収納される空間をトンネル内に確保することができる。クランプはフロアトンネルの他方の側壁寄りに配置されて、可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受けた時に、剛性筒材とクランプの間の空間に可撓性筒材が収容される。これにより、可撓性筒材内のケーブルに曲げの負荷がなるべくかからないようにすることができ、ケーブルの断線・損傷を確実に防ぐことができる。（請求項３）

本発明において、
前記ケーブルの後部は車室導入パイプを介して車室内に導入され、
前記剛性筒材の後端部と前記車室導入パイプの間に可撓性を備えた後ろ側可撓性筒材が介在して前記後ろ側可撓性筒材に前記ケーブルが挿通され、
前記後ろ側可撓性筒材はサスペンションフレームと前記フロアパネルの下面との間に通されていると、次の作用を奏することができる。（請求項４）

剛性筒材の後端部と車室導入パイプの間に可撓性を備えた後ろ側可撓性筒材が介在して後ろ側可撓性筒材にケーブルが挿通されているから、後突時には、後ろ側可撓性筒材が曲がることで衝撃を逃がすことができ、後ろ側可撓性筒材の折れ・曲がりによるケーブルの切断、損傷を防止することができる。

また、後ろ側可撓性筒材は剛性を備えたサスペンションフレームとフロアパネルの下面との間に通されているから、サスペンションフレームとフロアパネルで後ろ側可撓性筒材を保護することができ、サスペンションフレームと車体にケーブルが挟まれることを防止することができて、ケーブルの断線・損傷を防止することができる。（請求項４）

本発明によれば、
ケーブルの断線・損傷を確実に防止することができ、しかも製作コストを低廉化することができる自動車のケーブルの配索構造を提供することができた。

自動車のケーブルの配索構造を自動車の下方から見た図 自動車に取り付けられていない状態のケーブルの全体斜視図 エンジンルーム内のケーブル及び周辺部品を示す斜視図 フロアトンネ内の構造を示す斜視図 通常時のケーブルの状態を車両横方向から見た断面図 前突時のケーブルの状態を車両横方向から見た断面図 自動車のケーブルの配索構造の後部を自動車の下方から見た図

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
図１，図２にハイブリッド車（ＨＥＶ）のケーブルの配索構造を示してある。このケーブルの配索構造は、車両前部に積載された発電用モータＭと、車両後部のトランクルームに積載されたバッテリ（ＨＥＶ用電池、図示せず）とを接続する第１ケーブル１Ａがフロアパネル２の下面２Ｋに沿って配索され、補機バッテリなどの電装部品と前記バッテリとを接続する第２ケーブル１Ｂが前記フロアパネル２の下面２Ｋに沿って配索されて構成されている。前記第１ケーブル１Ａと第２ケーブル１Ｂは複数のケーブル線を束ねて形成されている。

フロアパネル２の前端部には、エンジンルームと車室内を仕切るダッシュパネル３の下端部が接合している。そして、フロアパネル２の車幅方向中央部に、上方に凸のフロアトンネル４がフロアパネル２の前端部側から車両前後方向中間部にわたって形成されている。

図７にも示すように、フロアトンネル４の後方に位置するフロアパネル２の後部の下方にサスペンションフレーム９が配置されている。サスペンションフレーム９は車幅方向に長い井げた状に形成され、サスペンションフレーム９の前側フレーム１０と後側フレーム１１が左右一対のサイドメンバに各別に架設されている。

前側フレーム１０と後側フレーム１１はいずれも金属製の円筒状のパイプ材で形成され、前側フレーム１０が車両後方側Ｒｒに凸の円弧状に折曲し、後側フレー１１が車両前方側Ｆｒに凸の円弧状に折曲している。前側レーム１０と後側フレーム１１を連結する左右一対の連結フレーム１２は車幅方向に幅広に形成され、車両前後方向の両端部が車両前後方向中央部よりも幅広に形成されている。

前側フレーム１０の長手方向中央部の下面には上側開放断面ハット状の支持ブラケット４５の両端部が接合されて、前側フレーム１０と支持ブラケット４５でパイプ挿通孔が形成されている。

図１，図２に示すように、フロアパネル２に形成されたフロアトンネル４内に剛性を備えた左右一対のアルミニウム製のアルミパイプ５，３５（剛性筒材に相当）が車両前後方向に沿って配設されている。そして、左側のアルミパイプ５と発電用モータＭの間に可撓性を備えた前側ゴムチューブ６（可撓性筒材に相当）が介在して、左側のアルミパイプ５と前側ゴムチューブ６に前記第１ケーブル１Ａが挿通され、右側のアルミパイプ３５に前記第２ケーブル１Ｂが挿通されている。左側のアルミパイプ５と右側のアルミパイプ３５はフロアトンネル４の内周部に複数の取り付け部材２０で取り付けられている。
［ケーブルの前部の配索構造］

左側のアルミパイプ５の前端部５Ａ（車両前方側Ｆｒの端部）と右側のアルミパイプ３５の前端部３５Ａは、フロアトンネル４の前端縁４Ｍ（図５参照）よりも車両後方側Ｒｒのフロアトンネル４内に配置され、左側のアルミパイプ５の後端部５Ｂ（車両後方側Ｒｒの端部）と右側のアルミパイプ３５の後端部３５Ｂ（車両後方側Ｒｒの端部）はフロアトンネル４の後端部から車両後方側Ｒｒに突出している。

図３，図４に示すように、前側ゴムチューブ６は蛇腹状に形成され、前側ゴムチューブ６の前端部６Ａに台形板状のモータ取り付け部８が筒状のカバー２５を介して連結されている。カバー２５は断面長円形状に形成されてモータ取り付け部８に連結している。このモータ取り付け部８は発電用モータＭの被取り付け部に複数のボルト１３で固定されている。

図１，図３に示すように、発電用モータＭはフロアトンネル４の車両前方側Ｆｒの横側方（平面視でフロアトンネル４の前端部の斜め前方）に位置して、回転軸が車幅方向（左右方向）に沿う横向きに配置されている。そして、発電用モータＭの車両前方側Ｆｒにドライブユニット１４（エンジン系の部品に相当）が位置している。

前側ゴムチューブ６は左側のアルミパイプ５の前端部５Ａ側から車両前方側Ｆｒに延び、発電用モータＭの横側方でほぼ直角に折曲して発電用モータＭに接続している。

前記発電用モータＭの前方に、壁面が車両後方側Ｒｒを向くドライブユニット１４の側壁１４Ｓが位置している。そして、この側壁１４Ｓにブラケット１５の基端部側の取り付け片１５Ｈ（図３，図５参照）がボルト固定されて、前記側壁１４Ｓから側壁１４Ｓの外方側にブラケット本体１５Ａが延びている。また、前側ゴムチューブ６の前端部６Ａがブラケット本体１５Ａの先端部にクランプ１６で固定されている。クランプ１６は前側ゴムチューブ６の前端部６Ａを一対の円弧状の挟持部で挟持してブラケット本体１５Ａに固定している。

［ケーブルの後部の配索構造］
図７に示すように、第１ケーブル１Ａの後部と第２ケーブル１Ｂの後部は纏められて単一の車室導入パイプ１７を介して車室内に導入されている。左側のアルミパイプ５の後端部５Ｂと車室導入パイプ１７の間、及び、右側のアルミパイプ３５の後端部３５Ｂと車室導入パイプ１７の間には可撓性を備えた後ろ側ゴムチューブ７，３７（後ろ側可撓性筒材に相当）がそれぞれ介在し、左右一対の後ろ側ゴムチューブ７，３７に第１ケーブル１Ａと第２ケーブル１Ｂが各別に挿通されている。

左右一対の後ろ側ゴムチューブ７，３７は車両前方側Ｆｒからサスペンションフレーム９のパイプ挿通孔に挿通されて、支持ブラケット４５と前側フレーム１０に支持されている。この構造に換えて、左右一対の後ろ側ゴムチューブ７，３７が前側フレーム１０とフロアパネル２の下面２Ｋとの間に通されていてもよい。

左右一対のアルミパイプ５，３５は車両前方側Ｆｒから前記パイプ挿通孔に挿入されてパイプ挿通孔を通過した後、車幅方向一方側（右側）に略直角に曲がって車室導入パイプ１７に接続している。車室導入パイプ１７は、サスペンションフレーム９の連結フレーム１２の車幅方向内側に位置して連結フレーム１２に近接している。

［ケーブルの断線・損傷防止構造］
補機バッテリなどの電装部品に接続する第２ケーブル１Ｂは、右側のアルミパイプ３５の前端部３５Ａから突出した後、ダッシュパネル３のエンジンルーム側の面に沿って適宜固定されながら上方に向かって配索されて電装部品に接続する。この第２ケーブル１Ｂは伝達する電気量が少なくて感電の危険性も無い上、第２ケーブル１Ｂを挟んで断線させるような大型の部品が周囲に存在しない。

これに対して発電用モータＭに接続する第１ケーブル１Ａは流れる電気量が大きいため、高電圧による感電を確実に防ぐ必要がある。また、発電用モータＭに近接して大型部品であるドライブユニット１４が配置されているため、前突などでエンジンルームが押し潰されると、ドライブユニット１４とダッシュパネル３との間に第１ケーブル１Ａが挟まれて断線・損傷する虞がある。

そこで、前述のように、左側のアルミパイプ５の前端部５Ａ（車両前方側Ｆｒの端部）と右側のアルミパイプ３５の前端部３５Ａがフロアトンネル４の前端縁４Ｍよりも車両後方側Ｒｒのフロアトンネル４内に配置されて、前突により前側ゴムチューブ６が車両前方側Ｆｒから圧縮力を受けた時に、前側ゴムチューブ６がフロアトンネル４内に押し曲げられて収容されるよう構成されている。

さらに、図４に示すように、左側のアルミパイプ５はフロアトンネル４の一方の側壁４Ｓ１寄りに配置され、左側のアルミパイプ５をドライブユニット１４のブラケット１５に固定するクランプ１６はフロアトンネル４の他方の側壁４Ｓ２寄りに配置されて、前側ゴムチューブ６が車両前方側Ｆｒから圧縮力を受けた時に、左側のアルミパイプ５とクランプ１６の間の空間Ｓに前側ゴムチューブ６が収容されるよう構成されている。

図２に示すように、左側のアルミパイプ５の前端部５Ａと前側ゴムチューブ６、及び、左側のアルミパイプ５の後端部５Ｂと後ろ側ゴムチューブ７はそれぞれステンレスバンド１８でかしめられている。これにより、車室外にレイアウトされる第１ケーブル１Ａの防水性を損なわずに、第１ケーブル１Ａの切断・損傷防止効果を確保し、かつ車両への組み付け易さを向上させることができる。

上記の構成により、
（１） 図５，図６に示すように、自動車が前突（前方衝突）して前側ゴムチューブ６が車両前方側Ｆｒから圧縮力を受けると、可撓性を備えた前側ゴムチューブ６がフロアトンネル４内に押し曲げられて収容される。

左側のアルミパイプ５の前端部５Ａはフロアトンネル４の前端縁４Ｍよりも車両後方側Ｒｒのフロアトンネル４内に配置されているから、押し曲げられた前側ゴムチューブ６及び第１ケーブル１Ａを左側のアルミパイプ５の前端部５Ａの前方のフロアトンネル４内に収容することができる。
これにより、フロアトンネル４内に収容された前側ゴムチューブ６及び第１ケーブル１Ａをフロアトンネル４で保護することができて、左側のアルミパイプ５の変形・第１ケーブル１Ａの切断・損傷を防止することができる。
また、前側ゴムチューブ６がフロアトンネル４内に押し曲げられることから、衝突の力を逃がすことができて、前側ゴムチューブ６の変形・第１ケーブル１Ａの切断・損傷をより防止しやすくすることができる。

（２） 前側ゴムチューブ６が車両前方側Ｆｒから圧縮力を受ける場合、前側ゴムチューブ６は、ドライブユニット１４に固定されたブラケット１５を介してドライブユニット１４から圧縮力を受ける。ドライブユニット１４は大型部品であるから、前記圧縮力が前側ゴムチューブ６に確実に伝わる。これにより、ドライブユニット１４の動きに伴って前側ゴムチューブ６をフロアトンネ４ル内に押し込みやすくすることができ、ダッシュパネル３とドライブユニット１４に第１ケーブル１Ａが挟まれるのを確実に防止することができる。

（３） 左側のアルミパイプ５がフロアトンネル４の一方の側壁４Ｓ１寄りに配置されているから、ブラケット１５に押し曲げられた前側ゴムチューブ６が収納される空間Ｓをフロアトンネル４内に確保することができる。
前記クランプ１６はフロアトンネル４の他方の側壁４Ｓ２寄りに配置されて、前側ゴムチューブ６が車両前方側Ｆｒから圧縮力を受けた時に、左側のアルミパイプ５とクランプ１６の間の空間Ｓに前側ゴムチューブ６が収容される。これにより、前側ゴムチューブ６内の第１ケーブル１Ａに曲げの負荷がなるべくかからないようにすることができ、第１ケーブル１Ａの断線・損傷を確実に防ぐことができる。

（４） 左側のアルミパイプ５の後端部５Ｂと車室導入パイプ１７の間に可撓性を備えた後ろ側ゴムチューブ７が介在して後ろ側ゴムチューブ７に第１ケーブル１Ａが挿通されているから、後突時には、後ろ側ゴムチューブ７が曲がることで衝撃を逃がすことができ、後ろ側ゴムチューブ７の折れ・曲がりによる第１ケーブル１Ａの切断、損傷を防止することができる。

［別実施形態］
（１） 後ろ側ゴムチューブ７がサスペンションフレーム９とフロアパネル２の下面２Ｋとの間に通されていると、サスペンションフレーム９とフロアパネル２で後ろ側ゴムチューブ７を保護することができ、サスペンションフレーム９と車体に第１ケーブル１Ａが挟まれることを防止することができて、第１ケーブル１Ａの断線・損傷を防止することができる。
（２） 上記の実施形態ではハイブリッド車（ＨＥＶ）を例に挙げて説明したが、本発明はＥＶ車（電気自動車）にも適用することができる。

１Ａ ケーブル（第１ケーブル）
２ フロアパネル
２Ｋ フロアパネルの下面
４ フロアトンネル
４Ｍ フロアトンネルの前端縁
４Ｓ１ フロアトンネルの一方の側壁
４Ｓ２ フロアトンネルの他方の側壁
５ 剛性筒材
５Ａ 剛性筒材の前端部
５Ｂ 剛性筒材の後端部
６ 可撓性筒材（前側ゴムチューブ）
６Ａ 可撓性筒材の前端部
７ 後ろ側可撓性筒材（後ろ側ゴムチューブ）
９ サスペンションフレーム
１４ エンジン系の部品（ドライブユニット）
１５ ブラケット
１６ クランプ
１７ 車室導入パイプ
Ｆｒ 車両前方側
Ｍ 発電用モータ
Ｒｒ 車両後方側
Ｓ 剛性筒材とクランプの間の空間

Claims (4)

1. 車両前部に積載された発電用モータと車両後部に積載されたバッテリとを接続するケーブルがフロアパネルの下面に沿って配索されている自動車のケーブルの配索構造であって、
   前記フロアパネルに形成された上方に凸のフロアトンネル内に剛性を備えた剛性筒材が車両前後方向に沿って配設されるとともに、前記剛性筒材と発電用モータの間に可撓性を備えた可撓性筒材が介在して、前記剛性筒材と可撓性筒材に前記ケーブルが挿通され、
   前記剛性筒材の前端部が前記フロアトンネルの前端縁よりも車両後方側の前記フロアトンネル内に配置されて、前記可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受けた時に、前記可撓性筒材が前記フロアトンネル内に押し曲げられて収容される自動車のケーブルの配索構造。
2. エンジン系の部品に固定されたブラケットに前記可撓性筒材の前端部が固定されている請求項１記載の自動車のケーブルの配索構造。
3. 前記可撓性筒材の前端部は前記エンジン系の部品のブラケットにクランプで固定され、
   前記剛性筒材は前記フロアトンネルの一方の側壁寄りに配置され、
   前記クランプは前記フロアトンネルの他方の側壁寄りに配置されて、前記可撓性筒材が車両前方側から圧縮力を受けた時に、前記剛性筒材と前記クランプの間の空間に前記可撓性筒材が収容される請求項１又は２記載の自動車のケーブルの配索構造。
4. 前記ケーブルの後部は車室導入パイプを介して車室内に導入され、
   前記剛性筒材の後端部と前記車室導入パイプの間に可撓性を備えた後ろ側可撓性筒材が介在して前記後ろ側可撓性筒材に前記ケーブルが挿通され、
   前記後ろ側可撓性筒材はサスペンションフレームと前記フロアパネルの下面との間に通されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の自動車のケーブルの配索構造。

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