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

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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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