JP6431827B2 - 車両 - Google Patents

Description

本発明は、車両に関し、特に、センタートンネル上に高圧系機器を配置した車両に関する。

ハイブリッド車両や電気自動車には、高圧バッテリ、インバータ、ＤＣ−ＤＣコンバータなどの高圧系機器が搭載される。近年、この種の高圧系機器を車室内に配置することが検討されており、例えば、特許文献１、２では、センタートンネル上に高圧系機器を配置することが提案されている。このような配置構成によれば、フロアパネルの下側に高圧系機器を配置する場合に比べ、フロアパネルの高さを低く抑えられるだけでなく、剛性の高いセンタートンネル上に高圧系機器を配置することにより、衝撃が作用した時に高圧系機器を保護することが可能になる。

特開２００４−３４５４４７号公報 特開２００９−１１９８９０号公報

しかしながら、フロアパネルから車室内に向けて突出しているセンタートンネル上に高圧系機器を配置した場合、高圧系機器の車室内への張り出し量が大きくなるため、高圧系機器が車室内空間に大きな影響を及ぼし、乗員の快適性を低下させる虞がある。

本発明の目的は、センタートンネル上に高圧系機器を配置するものでありながら、高圧系機器の車室内に対する張り出し量を抑えて車室内空間への影響を低減できる車両を提供することである。

上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、
フロアパネル（例えば、後述の実施形態のフロアパネル１１）に前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル（例えば、後述の実施形態のセンタートンネル１２）と、
該センタートンネル上に配置される高圧系機器（例えば、後述の実施形態の高圧系機器ユニット１００）と、を備える車両（例えば、後述の実施形態の車両１０）であって、
前記センタートンネルは、トンネル前部（例えば、後述の実施形態のトンネル前部１２ａ）と、トンネル後部（例えば、後述の実施形態のトンネル後部１２ｂ）と、該トンネル前部と該トンネル後部に対し凹設された凹部（例えば、後述の実施形態の凹部１２ｃ）と、を有し、
前記高圧系機器は、該凹部に配置される。

請求項２に記載の発明は、
請求項１に記載の車両であって、
前記高圧系機器は、前端部が前記トンネル前部に締結されるとともに、後端部が前記トンネル後部に締結される。

請求項３に記載の発明は、
請求項１又は２に記載の車両であって、
前記センタートンネルは、車幅方向一方側と他方側でそれぞれクロスメンバ（例えば、後述の実施形態の左側クロスメンバ１３Ｌ、右側クロスメンバ１３Ｒ）に接続され、
前記高圧系機器は、前記一方側に位置する前記クロスメンバに締結されるとともに、前記他方側に位置する前記クロスメンバに締結される。

請求項４に記載の発明は、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
前記高圧系機器の幅（例えば、後述の実施形態の幅Ｗ１）は、前記センタートンネルの幅（例えば、後述の実施形態の幅Ｗ２）以下である。

請求項５に記載の発明は、
請求項２に記載の車両であって、
前記トンネル後部の高さ（例えば、後述の実施形態の高さＨ１）は、前記トンネル前部の高さ（例えば、後述の実施形態の高さＨ２）よりも低い。

請求項６に記載の発明は、
請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
前記高圧系機器は、前記センタートンネル上に設けられるセンターコンソール（例えば、後述の実施形態のセンターコンソール５０）に内装され、
前記センターコンソールは、一部が前記高圧系機器に保持される。

請求項１に記載の発明によれば、センタートンネル上に凹部を設け、該凹部に高圧系機器を配置したので、センタートンネル上に高圧系機器を配置するものでありながら、高圧系機器の車室内に対する張り出し量を抑えることができ、その結果、高圧系機器による車室内空間への影響を低減して乗員の快適性を確保できる。

請求項２に記載の発明によれば、高圧系機器は、前端部がトンネル前部に締結されるとともに、後端部がトンネル後部に締結される。したがって、高圧系機器の筐体をトンネルと連結することでセンタートンネルを高強度化でき、車両前後方向の剛性を向上させることができる。

請求項３に記載の発明によれば、高圧系機器は、一方側に位置するクロスメンバに締結されるとともに、他方側に位置するクロスメンバに締結される。したがって、高圧系機器の筐体を左右のクロスメンバと連結することでクロスメンバを高強度化でき、車幅方向の剛性を向上させることができる。

請求項４に記載の発明によれば、高圧系機器の幅は、センタートンネルの幅以下なので、車室内空間に対する高圧系機器の車幅方向の張り出し量を抑制できるとともに、衝撃が作用した時にセンタートンネルで高圧系機器を保護することができる。

請求項５に記載の発明によれば、トンネル後部の高さは、トンネル前部の高さよりも低いので、後部座席の足元におけるセンタートンネルの張り出し量を抑制して後部座席の乗員の快適性を向上させることができる。

請求項６に記載の発明によれば、高圧系機器は、センタートンネル上に設けられるセンターコンソールに内装されるとともに、センターコンソールの一部を保持するので、高圧系機器の筐体を利用してセンターコンソールを確実に固定できるだけでなく、センターコンソールの振動を抑制することができる。

本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図である。 センタートンネル上に配置された高圧系機器ユニットを示す斜視図である。 図２のＡ−Ａ線部分断面図である。 図２のＢ−Ｂ線部分断面図である。 高圧系機器ユニットの下面図である。

＜車両＞
以下、本発明の一実施形態の車両について、図面を参照して説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとし、以下の説明において、前後、左右、上下は、運転者から見た方向に従い、図面に車両の前方をＦｒ、後方をＲｒ、左側をＬ、右側をＲ、上方をＵ、下方をＤ、として示す。

図１は、本発明の一実施形態に係る車両の前部座席と前部座席間に配置されたセンターコンソールを示す斜視図であり、図２は、センタートンネル上に配置された高圧系機器ユニットを示す斜視図であり、図３は、図２のＡ−Ａ線部分断面図である。
図１〜図３に示すように、本実施形態の車両１０では、フロアパネル１１に形成されたセンタートンネル１２上にセンターコンソール５０及び高圧系機器ユニット１００が配置されている。高圧系機器ユニット１００は、センタートンネル１２の上面に締結された状態でセンターコンソール５０の下部に内装されている。

センタートンネル１２は、フロアパネル１１の車幅方向中央部に車両前後方向に沿って上方に突出形成されており、その内部（センタートンネル１２の下方）には、一端が不図示の内燃機関に接続された排気管２０が配置されている。また、フロアパネル１１上には、車幅方向に沿う複数のクロスメンバ１３Ｌ、１３Ｒ、１４Ｌ、１４Ｒが設けられており、本実施形態のセンタートンネル１２は、車幅方向一方側（左側）で左側クロスメンバ１３Ｌ、１４Ｌに接続され、他方側（右側）で右側クロスメンバ１３Ｒ、１４Ｒに接続されている。

センターコンソール５０は、左前部座席１５Ｌ及び右前部座席１５Ｒ間に配置されており、例えば、前方から順にカップホルダ５１、シフトノブ５２、小物を収容可能なトレー５３、及び乗員の肘掛５４などが上面に設けられた外装カバー５５で内部空間が覆われている。

＜高圧系機器ユニット＞
つぎに、本実施形態の高圧系機器ユニット１００について、図２〜図５を参照して説明する。図４は、図２のＢ−Ｂ線部分断面図であり、図５は、高圧系機器ユニットの下面図である。

本実施形態の高圧系機器ユニット１００は、車両１０の後部に搭載された不図示の高圧バッテリとの間で電力を授受可能に構成され、不図示の第１〜第３駆動モータ及び空調装置を駆動させるとともに、不図示の低圧バッテリに電力供給を行う。例えば、第１駆動モータは、車両前部のモータルームに配置される前輪駆動用のモータであり、第２駆動モータ及び第３駆動モータは、高圧系機器ユニット１００より後方に配置される後輪駆動用のモータである。

図２〜図５に示すように、本実施形態の高圧系機器ユニット１００は、箱状の筐体１２０と、筐体１２０の前側に内装されるインバータ１０１と、筐体１２０の後側に内装されるＤＣ−ＤＣコンバータ１０２と、筐体１２０内におけるインバータ１０１の上方位置に配置されるモータＥＣＵ１０３と、筐体１２０内におけるインバータ１０１の前方位置に配置される放電制御機器１０４と、筐体１２０内におけるＤＣ−ＤＣコンバータ１０２の一側方に配置される空調装置用ヒューズ１０５と、筐体１２０の中間部下面に設けられるバッテリ電力入力用コネクタ１０６と、筐体１２０の前端部下面に設けられる第１駆動モータ用三相コネクタ１０７と、筐体１２０の後端部下面に設けられる第２駆動モータ用三相コネクタ１０８及び第３駆動モータ用三相コネクタ１０９と、筐体１２０の前端面に設けられる制御線コネクタ１１０と、筐体１２０の後端面に設けられる空調装置用コネクタ１１１と、筐体１２０の後端部に内装される不図示の低圧バッテリ接続端子台と、筐体１２０の後部下面に設けられる冷却水入口１１２と、筐体１２０の前部下面に設けられる冷却水出口１１３と、を備える。

バッテリ電力入力用コネクタ１０６は、ＤＣ線１１４を介して高圧バッテリに接続され、高圧バッテリからの電力を高圧系機器ユニット１００に入力するとともに高圧系機器ユニット１００からの電力を高圧バッテリに出力する。ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２は、バッテリ電力入力用コネクタ１０６から入力された電力を降圧変換し、低圧バッテリ接続端子台から出力するとともに、空調装置用ヒューズ１０５を介して空調装置用コネクタ１１１から出力する。

インバータ１０１は、バッテリ電力入力用コネクタ１０６から入力された直流の電力を三相交流の電力に変換し、第１駆動モータ用三相コネクタ１０７、第２駆動モータ用三相コネクタ１０８及び第３駆動モータ用三相コネクタ１０９から出力する。第１駆動モータ用三相コネクタ１０７は、三相線１１５を介して第１駆動モータに三相交流の電力を供給するとともに第１駆動モータから電力を受け取り、第２駆動モータ用三相コネクタ１０８及び第３駆動モータ用三相コネクタ１０９は、三相線１１６、１１７を介して第２駆動モータ及び第３駆動モータに三相交流の電力を供給するとともに第２駆動モータ及び第３駆動モータから電力を受け取る。モータＥＣＵ１０３は、制御線コネクタ１１０に接続される各種のセンサ及び操作機器と信号を入出力し、これらの信号に基づいてインバータ１０１を制御することにより、第１〜第３駆動モータの駆動状態を変化させる。

冷却水入口１１２は、配管を介して不図示のラジエータに接続され、ラジエータから供給される冷却水を高圧系機器ユニット１００内に形成される冷却流路に導入する。冷却流路は、インバータ１０１を冷却するインバータ冷却流路と、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２を冷却する不図示のＤＣ−ＤＣコンバータ冷却流路と、を含む。本実施形態では、冷却水入口１１２の下流にＤＣ−ＤＣコンバータ冷却流路が接続され、且つ、ＤＣ−ＤＣコンバータ冷却流路の下流にインバータ冷却流路が接続された直列の冷却流路を構成することにより、温度が低い高圧系機器から順番に冷却している。そして、高圧系機器を冷却した後の冷却水は、冷却水出口１１３から配管を介してラジエータに戻される。

＜高圧系機器ユニットの配置＞
つぎに、本実施形態の車両１０における高圧系機器ユニット１００の配置について、図２〜図４を参照して説明する。

本実施形態の車両１０では、フロアパネル１１に前後方向に延びるように形成されたセンタートンネル１２上に高圧系機器ユニット１００を配置するにあたり、センタートンネル１２に、トンネル前部１２ａ及びトンネル後部１２ｂに対して凹設された凹部１２ｃを形成し、該凹部１２ｃに高圧系機器ユニット１００を配置している。これにより、センタートンネル１２上に高圧系機器ユニット１００を配置するものでありながら、高圧系機器ユニット１００の車室内に対する張り出し量が抑制される。なお、センタートンネル１２の凹部１２ｃには、バッテリ電力入力用コネクタ１０６、第２駆動モータ用三相コネクタ１０８及び第３駆動モータ用三相コネクタ１０９、冷却水入口１１２、及び冷却水出口１１３に対応する位置に、不図示の貫通孔が設けられている。

本実施形態の高圧系機器ユニット１００は、筐体１２０の下部から左右に延出するフランジ部１２１を有し、該フランジ部１２１を介してセンタートンネル１２の上面に締結されるだけでなく、ブラケット１３０を介してトンネル前部１２ａ、トンネル後部１２ｂ、左側クロスメンバ１３Ｌ及び右側クロスメンバ１３Ｒに締結される。ブラケット１３０は、前側ブラケット１３１、後側ブラケット１３２、左側ブラケット１３３、右側ブラケット（不図示）を有する。ブラケット１３０は、それぞれ一枚の金属片をプレス成形することで形成され、高圧系機器ユニット１００側と締結される第１締結部１３０ａ、トンネル前部１２ａ、トンネル後部１２ｂ、左側クロスメンバ１３Ｌ又は右側クロスメンバ１３Ｒ側に締結される第２締結部１３０ｂと、第１締結部１３０ａの反高圧系機器ユニット１００側端部と第２締結部１３０ｂの高圧系機器ユニット１００側端部とを高さ方向に接続する連結部１３０ｃと、を有する。

前側ブラケット１３１は、第１締結部１３０ａが高圧系機器ユニット１００の筐体１２０における前端部上面に締結され、且つ第２締結部１３０ｂがトンネル前部１２ａの上面に締結されることにより、高圧系機器ユニット１００とトンネル前部１２ａを一体的に結合し、後側ブラケット１３２は、第１締結部１３０ａが高圧系機器ユニット１００の筐体１２０における後端部上面に締結され、且つ第２締結部１３０ｂがトンネル後部１２ｂの上面に締結されることにより、高圧系機器ユニット１００とトンネル後部１２ｂを一体的に結合する。このように、高圧系機器ユニット１００の筐体１２０をセンタートンネル１２と連結することでセンタートンネル１２を高強度化でき、車両前後方向の剛性が高められる。

また、左側ブラケット１３３は、第１締結部１３０ａが高圧系機器ユニット１００の筐体１２０における左側のフランジ部１２１の前後方向中間部に締結され、且つ第２締結部１３０ｂが左側クロスメンバ１３Ｌの右端部上面に締結されることにより、高圧系機器ユニット１００と左側クロスメンバ１３Ｌを一体的に結合し、不図示の右側ブラケットは、第１締結部１３０ａが高圧系機器ユニット１００の筐体１２０における右側のフランジ部１２１の前後方向中間部に締結され、且つ第２締結部１３０ｂが右側クロスメンバ１３Ｒの左端部上面に締結されることにより、高圧系機器ユニット１００と右側クロスメンバ１３Ｒを一体的に結合する。このように、高圧系機器ユニット１００の筐体１２０を左側クロスメンバ１３Ｌ及び右側クロスメンバ１３Ｒと連結することで左側クロスメンバ１３Ｌ及び右側クロスメンバ１３Ｒを高強度化でき、車幅方向の剛性が高められる。

図４に示すように、センタートンネル１２上に高圧系機器ユニット１００を配置するにあたり、高圧系機器ユニット１００の左右の幅Ｗ１は、センタートンネル１２の左右の幅Ｗ２以下とすることが好ましい。これにより、車室内空間に対する高圧系機器ユニット１００の車幅方向の張り出し量が抑制されるだけでなく、側突等により衝撃が作用した時にセンタートンネル１２で高圧系機器ユニット１００を保護できる。

また、図３に示すように、トンネル後部１２ｂの高さＨ１は、トンネル前部１２ａの高さＨ２よりも低くすることが好ましい。これにより、後部座席の足元におけるセンタートンネル１２の張り出し量を抑制できる。なお、図３中、符号ＧＬは地面を意味している。

また、図３に示すように、高圧系機器ユニット１００をセンタートンネル１２上に設けられるセンターコンソール５０に内装するにあたり、センターコンソール５０は、一部が高圧系機器ユニット１００に保持されることが好ましい。高圧系機器ユニット１００はブラケット１３０によりセンタートンネル１２、左側クロスメンバ１３Ｌ及び右側クロスメンバ１３Ｒに締結されて保持されているため、高圧系機器ユニット１００の筐体１２０を利用してセンターコンソール５０を確実に固定でき、センターコンソール５０の振動を抑制できる。ちなみに、本実施形態では、筐体１２０の上面にボス１４０が一体に形成され、センターコンソール５０の一部がボス１４０を介して高圧系機器ユニット１００の上面で保持される。

以上説明したように、本実施形態の車両１０によれば、センタートンネル１２上に凹部１２ｃを凹設し、該凹部１２ｃに高圧系機器ユニット１００を配置したので、センタートンネル１２上に高圧系機器ユニット１００を配置するものでありながら、高圧系機器ユニット１００の車室内に対する張り出し量を抑えることができ、その結果、高圧系機器ユニット１００による車室内空間への影響を低減して乗員の快適性を確保できる。

また、高圧系機器ユニット１００は、前端部がトンネル前部１２ａに締結されるとともに、後端部がトンネル後部１２ｂに締結される。したがって、高圧系機器ユニット１００の筐体１２０をセンタートンネル１２と連結することでセンタートンネル１２を高強度化でき、車両前後方向の剛性を向上させることができる。

また、高圧系機器ユニット１００は、一方側に位置する左側クロスメンバ１３Ｌに締結されるとともに、他方側に位置する右側クロスメンバ１３Ｒに締結される。したがって、高圧系機器ユニット１００の筐体１２０を左側クロスメンバ１３Ｌ及び右側クロスメンバ１３Ｒと連結することで左側クロスメンバ１３Ｌ及び右側クロスメンバ１３Ｒを高強度化でき、車幅方向の剛性を向上させることができる。

また、高圧系機器ユニット１００の幅Ｗ１は、センタートンネル１２の幅Ｗ２以下なので、車室内空間に対する高圧系機器ユニット１００の車幅方向の張り出し量を抑制できるとともに、側突時にセンタートンネル１２で高圧系機器ユニット１００を保護することができる。

また、トンネル後部１２ｂの高さＨ２は、トンネル前部１２ａの高さＨ１よりも低いので、後部座席の足元におけるセンタートンネル１２の張り出し量を抑制して後部座席の乗員の快適性を向上させることができる。

また、高圧系機器ユニット１００は、センタートンネル１２上に設けられるセンターコンソール５０に内装されるとともに、センターコンソール５０の一部を保持するので、高圧系機器ユニット１００の筐体１２０を利用してセンターコンソール５０を確実に固定できるだけでなく、センターコンソール５０の振動を抑制することができる。

なお、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
例えば、高圧系機器ユニット１００には、高圧バッテリが設けられていてもよい。また、上記実施形態では、高圧系機器であるインバータ１０１、ＤＣ−ＤＣコンバータ１０２等がユニット化されて高圧系機器ユニット１００を構成したが、いずれかの高圧系機器のみからなるものであってもよい。

１０ 車両
１１ フロアパネル
１２ センタートンネル
１２ａ トンネル前部
１２ｂ トンネル後部
１２ｃ 凹部
１３Ｌ 左側クロスメンバ
１３Ｒ 右側クロスメンバ
５０ センターコンソール
１００ 高圧系機器ユニット（高圧系機器）
Ｈ１ トンネル後部の高さ
Ｈ２ トンネル前部の高さ
Ｗ１ 高圧系機器の幅
Ｗ２ センタートンネルの幅

Claims (6)

1. フロアパネルに前後方向に延びるように形成されたセンタートンネルと、
   該センタートンネル上に配置される高圧系機器と、を備える車両であって、
   前記センタートンネルは、トンネル前部と、トンネル後部と、該トンネル前部と該トンネル後部に対し凹設された凹部と、を有し、
   前記高圧系機器は、該凹部に配置される、車両。
2. 請求項１に記載の車両であって、
   前記高圧系機器は、前端部が前記トンネル前部に締結されるとともに、後端部が前記トンネル後部に締結される、車両。
3. 請求項１又は２に記載の車両であって、
   前記センタートンネルは、車幅方向一方側と他方側でそれぞれクロスメンバに接続され、
   前記高圧系機器は、前記一方側に位置する前記クロスメンバに締結されるとともに、前記他方側に位置する前記クロスメンバに締結される、車両。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の車両であって、
   前記高圧系機器の幅は、前記センタートンネルの幅以下である、車両。
5. 請求項２に記載の車両であって、
   前記トンネル後部の高さは、前記トンネル前部の高さよりも低い、車両。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の車両であって、
   前記高圧系機器は、前記センタートンネル上に設けられるセンターコンソールに内装され、
   前記センターコンソールは、一部が前記高圧系機器に保持される、車両。

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