JP5716481B2

JP5716481B2 - 車両用筐体

Info

Publication number: JP5716481B2
Application number: JP2011068043A
Authority: JP
Inventors: 浩章湯浅
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-03-25
Filing date: 2011-03-25
Publication date: 2015-05-13
Anticipated expiration: 2031-03-25
Also published as: JP2012201231A

Description

本発明は、車両に取り付けられる車両用筐体に関し、特に、車体に筐体を取付ける取付け構造を有する車両用筐体に関する。

従来から、電気機器を収容した車両用筐体（以下、筐体という）を車両に取り付ける際、車両衝突時に筐体を空きスペースに導くことにより筐体の破損を低減させるため、予め決められた方向に意図的に弱く設計された取付け構造（取付足）を有する筐体が知られている。

図７は、特許文献１で開示された従来の取付け構造を示している。図７の取付足１００には、車両に設けられたクラッシャブルゾーンの固定部に締結ボルト１０１を設置し、筐体である電気接続箱の取付足１００に設けられた環状リブ１０２と、環状リブ１０２から放射状に伸びる放射状リブ１０６と、環状リブ１０２の一部に破壊誘発部となる切欠き部１０８を設けた挿通孔１０７と、一部壁を除いた貫通穴１０５と、を配置し、挿通孔１０７に締結ボルト１０１を通して取付足１００を固定することで、車両衝突時の衝撃荷重により切欠き部１０８が破壊して図中矢印で示した方向に締結ボルト１０１を移動可能とする技術が開示されている。また、破壊誘発部は、車両衝突時に電気接続箱本体を移動させる方向に沿い、かつ、締結ボルトが取りうる移動軌跡上に配置形成されている。

特許文献２は車両用ダクトに関し、歩行者との衝突により変形したボンネットの更なる変形を許容するため、エンジンルーム内のダクトに破断予定ラインを有する支持壁部を設け、ボンネットの沈み込みにより支持壁部がダクトから部分的または全体的に分離し、これによりダクトの沈み込みを確保する技術が開示されている。

特開２０１０−２３３３５７号公報特開２０００−８９８５号公報

上述した特許文献１は、車両衝突時に筐体の離脱方向を制御することが可能であるものの、締結ボルトが取付足から離れる方向に制御するものであり、締結ボルトが筐体側に移動する場合には筐体内部に損傷を及ぼす場合がある。また、特許文献２では、破断予定ラインによって部分的または全体的に分離する方向が離脱方向であり、離脱方向とは逆の方向では適用が難しい。

そこで、本発明に係る筐体では、筐体を固定する締結ボルトと筐体の取付足が筐体側に移動しても筐体外壁を破壊することなく、筐体内部を保護することのできる取付足を有する筐体を提供することを目的とする。

以上のような目的を達成するために、本発明に係る車両用筐体は、車両に取付けられる車両用筐体において、車両衝突時に筐体に加わる荷重方向に対向するように筐体面から伸びる同じ高さの二つのリブと、二つのリブの間に設けられ、かつ、取付足によって二つのリブより高い部位に設けられたボスと、ボスの取付け部に設けられた破壊誘発部と、を有し、破壊誘発部は、二つのリブの高さより低い部位に設けられ、ボスの取付け部に割り込むようにして亀裂を発生させる突起を有することを特徴とする。ここで、ボスには車両に取り付けられた固定用ボルトが挿入され、固定用ボルトによって車両に固定される。

また、本発明に係る車両用筐体において、破壊誘発部は、ボスの取付け部に設けられる切欠き又は貫通孔を有することを特徴とする。ここで、破壊誘発部は衝撃荷重により機能し、通常の荷重では機能しないものである。

また、本発明に係る車両用筐体において、ボスは車両の筐体取付け部に立設した締結ボルトに挿通されていることを特徴とする。ここで、締結ボルトは車両のクラッシャブルゾーンに設けられている。

また、本発明に係る車両用筐体において、バッテリ電圧よりも高い電圧を取り扱う高電圧部品を内部に収容することを特徴とする。ここで、高電圧部品は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車のインバータやコンバータなどである。

本発明に係る筐体を用いることにより、締結ボルトと取付足が筐体側に移動しても筐体外壁を破壊することがなく、筐体内部を保護することができるという効果がある。

本発明の実施形態に係る筐体の取付け構造の周辺を示す斜視図である。図１に示す筐体の取付け構造の周辺の上面図と取付足１１の斜視図である。図１に示す筐体に衝突物が衝突した第１状態を説明する説明図である。図３に示す衝突物がさらに押し込まれた第２状態を説明する説明図である。図４に示す衝突物がさらに押し込まれ、かつ、リブに接触するまで押し込まれた第３状態を説明する説明図である。本発明の実施形態に係る別の筐体の衝突状況を説明する説明図である。従来の筐体における取付足の構造を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための最良の形態（以下実施形態という）を、図面に従って説明する。

図１は、本実施形態に係る筐体１０の取付け構造である取付足１１の周辺を示し、図１を用いて筐体１０を概説する。筐体１０の内部には高電圧基板２１が格納され、筐体１０の側面には、筐体１０を車両に取り付けるための取付足１１と、取付足１１へ過大な衝撃荷重が集中することを防止する二つのリブ１５，１６と、が設けられている。車両のクラッシャブルゾーンには、筐体を車体に固定する締結ボルト２３が設けられ、取付足１１の締結ボルト挿通孔１２（ボスとも呼ぶ）に挿通されている。図中の取付足１１は、筐体１０の側面から伸びる二つの側面リブ１４と、それぞれの側面リブ１４に設けられた切欠き部１３と、二つの側面リブを連結する連結部１９と、側面リブ１４に接続される位置決めとなるボスを含む基準座１８と、を有している。また、基準座１８は締結ボルト挿通孔１２（ボス）と、連結部１９とを分離するために連結部１９に突入する突入部２４と、を有している。このような構成にすることにより、基準座１８への衝突荷重を切欠き部に集中させ、さらに、二つのリブ１５，１６で衝撃荷重を吸収することで、取付足１１が筐体１０の側面を破壊して筐体１０内部の高電圧基板に損傷を与えることを防止している。

一般的に、取付足１１の基準座１８の根本に切欠き部１３を追加することで基準座１８の根本で折れ、折れた箇所に再度衝突荷重が発生するため取付足１１の根本に応力が発生する。そこで、本実施形態では取付足１１に二つの改良を施した。第１の改良は、衝突荷重を受ける座を切り欠きの手前側（リブ１５，１６の高さ近傍）に設定することで、切欠き部１３からの亀裂が突入部２４の周囲を伝わって突入部２４を露出させたことである。第２の改良は、折れた箇所に再度衝撃荷重が発生すると、突入部２４が取付足１１の連結部１９に食い込むことにより連結部１９を引き裂きながら進むことで、基準座で折れた後、折れた箇所に衝突荷重が再度入力されることがなく、筐体１０の側面の割れを防止したことである。

図２（Ａ）は、図１に示す筐体１０の取付け構造の周辺の上面図を示し、図２（Ｂ）は取付足１１の斜視図を示している。上述したように、筐体１０の取付足１１の両脇には取付足１１より短いリブ１５，１６が配置され、取付足１１に加わる衝撃荷重は一時的には取付足１１単独で受け持つことになるが、基準座１８が押し込まれ、筐体１０の側面の補強部材であるリブ１５，１６と同じ高さになるとリブ１５，１６にて衝撃荷重が緩和されることになる。なお、図２（Ｂ）の切欠き部１３は、側面リブ１４の中央部に設けられているため、通常の荷重では折れることがない。

また、突入部２４の先端から切欠き部１３までの距離Ｌ１を設定することにより、切欠き部１３から発生した亀裂が側面リブ１４から突入部２４の周囲を伝わることで突入部２４の先端を形成させ、折れた箇所に突入部２４と突入部２４を受け入れる凹みが形成される。次に、図３〜図５を用いて衝突の際の第１状態から第３状態を詳説する。

図３（Ａ）は図１に示す筐体１０に衝突物２５が衝突した第１状態を示し、図３（Ｂ）は斜視図を示している。第１状態では、取付足１１に衝突物２５が接触して衝撃荷重が伝わり、最初に切欠き部１３を開始点として亀裂２６が両側から進み突入部２４の周囲を進むことで取付足１１が折れる。この時、折れた箇所に突入部２４を受け入れる凹みが形成されているため、突入部２４が連結部１９に入り込むことになる。

図４（Ａ）は図３に示す衝突物２５がさらに押し込まれた第２状態を示し、図４（Ｂ）は斜視図を示している。第２状態では、取付足１１が折れ、突入部２４が連結部１９に入り込み、二つの側面リブ１４を左右に押し開くように進むことになる。なお、この第２状態では、二つのリブ１５，１６は衝突物２５と接触しておらず、もっぱら取付足１１の基準座１８が衝突荷重を受け持っている。

図５（Ａ）は図４に示す衝突物２５がさらに押し込まれ、かつ、リブに接触するまで押し込まれた第３状態を示し、図５（Ｂ）は斜視図を示している。第３状態では、第２状態からさらに突入部２４が連結部１９に入り込み、取付足１１の変形により二つのリブ１５，１６が衝突物２５に接触することで、衝突荷重が緩和され、取付足１１の変形が終了することになる。ここで、衝突荷重が取付足１１を変形させることで筐体１０の側面の割れや破壊が防止され、さらに、筐体１０の補強用の二つのリブ１５，１６が衝撃荷重を受けることにより、筐体１０の側面の割れや破壊を防止することが可能となる。なお、本実施形態では説明のために第１状態から第３状態に分けて示したが、衝突時において、ほぼ同時に状態変化が発生することもあり、上記の３つの状態に限定するものではない。また、図１〜図５において、図示しない筐体１０の上カバーと筐体１０とを固定する筐体固定ボルト孔２２の受け部が補強部材となることから、筐体１０の取付足１１の近傍に適切に配置することにより、さらなる強度アップが可能となる。

図６は本実施形態に係る別の筐体３０の衝突状況を示している。上述した筐体３０では、二つの補強用のリブの間に取付足１１を配置したが、片側だけにリブ１６を設けた場合、取付足１１がもっぱら衝突物２５からの衝突荷重を受け持つことになり、横方向の衝突荷重を伴って折れた取付足１１に基準座１８が押し込まれることになる。このような場合において、衝突物２５から筐体３０の縁部までの距離Ｌ２と、衝突物２５からリブ１６までの距離Ｌ３まで基準座１８が取付足１１に押し込まれると衝突物２５と筐体３０の複数箇所が接触することになり、筐体３０の側面の割れや破壊を防止することが可能となる。

以上、上述したように、本実施形態に係る取付足とリブとを有する筐体を用いることにより、締結ボルトと取付足が筐体側に移動しても筐体外壁を破壊することがなく、筐体内部を保護することが可能となる。なお、本実施形態では、基準座に半柱状の突入部を設けたが、これに限定するものではなく、強度を部分的に高めた突入部を形成するために、角部を有する三角柱状の突入部、角部を有するノッチと多角形状の突入部を設けてもよい。

１０，３０筐体、１１，１００取付足、１２締結ボルト挿通孔、１３，１０８切欠き部、１４側面リブ、１５，１６リブ、１８基準座、１９連結部、２１高電圧基板、２２筐体固定ボルト孔、２３締結ボルト、２４突入部、２５衝突物、２６亀裂、１０１締結ボルト、１０２環状リブ、１０５貫通穴、１０６放射状リブ、１０７挿通孔。

Claims

車両に取付けられる車両用筐体において、
車両衝突時に筐体に加わる荷重方向に対向するように筐体面から伸びる同じ高さの二つのリブと、
二つのリブの間に設けられ、かつ、取付足によって二つのリブより高い部位に設けられたボスと、
ボスの取付け部に設けられた破壊誘発部と、
を有し、
破壊誘発部は、二つのリブの高さより低い部位に設けられ、ボスの取付け部に割り込むようにして亀裂を発生させる突起を有することを特徴とする車両用筐体。
請求項１に記載の車両用筐体において、
破壊誘発部は、ボスの取付け部に設けられる切欠き又は貫通孔を有することを特徴とする車両用筐体。
請求項１または２に記載の車両用筐体において、
ボスは車両の筐体取付け部に立設した締結ボルトに挿通されていることを特徴とする車両用筐体。
請求項１から３のいずれか１項に記載の車両用筐体において、
バッテリ電圧よりも高い電圧を取り扱う高電圧部品を内部に収容することを特徴とする車両用筐体。