JP7272222B2 - 電装部品支持構造 - Google Patents

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    • B60Y2306/01Reducing damages in case of crash, e.g. by improving battery protection

Description

本発明は、電装部品支持構造に関する。
自動車等の車両にあっては、フロアパネルとシートの座面との間にバッテリ等の電装部品を配置する場合がある。このような車両において、電装部品は、フロントシートの下方のフロアパネル上であって、車幅方向中央部に設けられたトンネル部と車幅方向外側端部に設けられたサイドシルとの間に載置される。
従来のこの種の車両として特許文献1に記載された電動車両が知られている。特許文献1に記載の電動車両は、フロントフロアパネルの上面から車体上下方向上方に離隔した位置に車両前後方向に沿って相互に平行に設置された左右一対のロアレールと、フロントシートの下面に車両前後方向に沿って相互に平行に設置され、左右一対のロアレールにスライド可能に支持された左右一対のアッパーレールと、を備え、走行用バッテリは、左右一対のロアレールの間に設置される。
これにより、特許文献1に記載のものは、走行用バッテリは、フロントフロアパネルの上面から車体上下方向上方に離隔した位置に車両前後方向に沿って相互に平行に配置された左右一対のロアレールの間に設置されるので、車両が側面衝突された場合に走行用バッテリが車室内側に移動することで走行用バッテリの損傷を抑制することができる。
特開2018-039483号公報
ここで、電源装置には給電用のハーネスが接続されているため、側面衝突時に、バッテリが構造的に破壊されることを防止するだけでなく、バッテリの変位によりハーネスが損傷することを防止でき、ハーネスの損傷による漏電を回避し、バッテリからの給電を継続できるようにすることが望ましい。
しかしながら、特許文献1に記載の従来の技術にあっては、側面衝突時にバッテリから延びるハーネスを保護することについて考慮されておらず、ハーネスを保護することができないという問題があった。
本発明は、上記のような事情に着目してなされたものであり、車両の側面衝突時に電装部品および電装部品から延びるハーネスを保護することができる電装部品支持構造を提供することを目的とするものである。
本発明は、フロアパネルの車幅方向外側端部において車両前後方向に延びるサイドシルと、前記フロアパネルの車幅方向中央部において車両前後方向に延びるトンネル部と、ハーネスが接続されるコネクタ部を有する電装部品と、前記フロアパネルの上面における前記サイドシルと前記トンネル部との間に設置され、前記電装部品を支持するブラケットと、を備える電装部品支持構造であって、前記ブラケットは、前記電装部品が設置される設置部と、前記設置部を前記フロアパネルから上方に離間した状態で支持し、前記設置部の前記トンネル部側の端部から前記トンネル部に向かって互いに平行に延び、前記フロアパネルに締結される締結部が設けられた一対の脚部と、を有し、前記設置部の前方に配置され車幅方向に延びる第1クロスメンバと、前記設置部の後方に配置され車幅方向に延びる第2クロスメンバと、を備え、前記コネクタ部は、前記一対の脚部の間かつ前記トンネル部と前記電装部品との間に配置され、前記設置部は、前記設置部の車両前方側端部から上方へ延びて前記第1クロスメンバの上面に固定される第1固定部と、前記設置部の車両後方側端部と前記第2クロスメンバとを固定する第2固定部と、を有することを特徴とする。
このように上記の本発明によれば、車両の側面衝突時に電装部品および電装部品から延びるハーネスを保護することができる。
図1は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造の平面図である。 図2は、図1に示す電装部品支持構造のII-II方向矢視断面図である。 図3は、図1に示す電装部品支持構造のIII-III方向矢視断面図である。 図4は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造のブラケットの平面図である。 図5は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造のブラケットの正面図である。 図6は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造のブラケットの背面図である。 図7は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造のブラケットの左側面図である。 図8は、図4に示すブラケットのIIX-IIX方向矢視断面図である。 図9は、図4に示すブラケットのIX-IX方向矢視断面図である。 図10は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造の車両衝突後の状態を示す平面図である。 図11は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造の車両衝突後の状態を示す正面図である。 図12は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造の固定態様を説明する斜視図である。 図13は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造の固定部を説明する斜視図である。
本発明の一実施の形態に係る電装部品支持構造は、フロアパネルの車幅方向外側端部において車両前後方向に延びるサイドシルと、フロアパネルの車幅方向中央部において車両前後方向に延びるトンネル部と、ハーネスが接続されるコネクタ部を有する電装部品と、フロアパネルの上面におけるサイドシルとトンネル部との間に設置され、電装部品を支持するブラケットと、を備える電装部品支持構造であって、ブラケットは、電装部品が設置される設置部と、設置部をフロアパネルから上方に離間した状態で支持し、設置部のトンネル部側の端部からトンネル部に向かって互いに平行に延び、フロアパネルに締結される締結部が設けられた一対の脚部と、を有し、設置部の前方に配置され車幅方向に延びる第1クロスメンバと、設置部の後方に配置され車幅方向に延びる第2クロスメンバと、を備え、コネクタ部は、一対の脚部の間かつトンネル部と電装部品との間に配置され、設置部は、設置部の車両前方側端部から上方へ延びて第1クロスメンバの上面に固定される第1固定部と、設置部の車両後方側端部と第2クロスメンバとを固定する第2固定部と、を有することを特徴とする。これにより、本発明の一実施の形態に係る電装部品支持構造は、車両の側面衝突時に電装部品および電装部品から延びるハーネスを保護することができる。
以下、本発明の実施例に係る電装部品支持構造について、図面を用いて説明する。図1から図13において、上下前後左右方向は、車両搭載状態における上下前後左右方向としている。
図1から図13は、本発明の一実施例に係る電装部品支持構造を示す図である。
図1、図2、図3において、車両1は車体の床面を構成するフロアパネル2を備えている。フロアパネル2は、車両1の車幅方向の一端部から他端部の全体にわたって設けられている。図1では、車両1の左半分のフロアパネル2を表わしている。フロアパネル2の車幅方向外側端部には、車両前後方向に延びるサイドシル4が設けられている。フロアパネル2の車幅方向中央部には、車両前後方向に延びるトンネル部3が設けられている。
また、車両1は、電装部品10とブラケット20とを備えている。電装部品10は、ハーネス12が接続されるコネクタ部11を有している。本実施例では、電装部品10はバッテリから構成されており、ハーネス12を介して他の電装部品に電力を供給するようになっている。ブラケット20は、フロアパネル2の上面におけるサイドシル4とトンネル部3との間に設置され、電装部品10を支持している。
車両1は、フロアパネル2の上面に、第1クロスメンバ5、第2クロスメンバ6を備えている。第1クロスメンバ5は、電装部品10よりも車両前方側に位置しており、第2クロスメンバ6は、電装部品10よりも車両後方側に位置している。
第1クロスメンバ5の左端部の上部および第2クロスメンバ6の左端部の上部には、台座部5A、6Aがそれぞれ設けられており、この台座部5A、6Aは、図示しないシートの下面に固定されたスライドレール29L(図10参照)を支持している。第1クロスメンバ5の右端部の上部および第2クロスメンバ6の右端部の上部には、台座部5B、6Bがそれぞれ設けられており、この台座部5B、6Bは、図示しないシートの下面に固定されたスライドレール29R(図10参照)を支持している。
電装部品10は、互いに平行に車幅方向に延びる一対のクロスメンバとしての第1クロスメンバ5、第2クロスメンバ6の間に配置されている。
ブラケット20は、電装部品10が設置される設置部21(図4参照)と、一対の脚部としての第1脚部23、第2脚部24と、を有している。第1脚部23、第2脚部24は、設置部21のトンネル部3側の端部からトンネル部3に向かって互いに平行に延びており、設置部21をフロアパネル2から上方に離間した状態で支持している。
第1脚部23と第2脚部24との間には、フロアパネル2を貫通する円形の孔部2Cが設けられており、コネクタ部11に接続されるハーネス12は、孔部2Cを通過している。孔部2Cは、第1脚部23、第2脚部24の第1締結部23A、第2締結部24Aの間の位置に形成されている。孔部2Cの中心2Dは、第1締結部23Aと第2締結部24Aを結ぶ図示しない線よりも設置部21側に配置されている。
サイドシル4とトンネル部3との間には、フロアパネル2の下方で車両前後方向に延びる複数の第1メンバ部2A、第2メンバ部2Bが設けられている。一対の脚部としての第1脚部23、第2脚部24および孔部2Cは、車幅方向で第1メンバ部2A、第2メンバ部2Bの間に配置されている。
第1メンバ部2Aはトンネル部3に隣接しており、第2メンバ部2Bは電装部品10に上下に重なる位置に配置されている。
また、フロアパネル2の上面には、第1メンバ部2Aと第2メンバ部2Bとに締結された補強板7が設けられている。一対の脚部としての第1脚部23、第2脚部24は補強板7に締結されている。孔部2Cはフロアパネル2だけでなく補強板7も貫通している。
図4、図5、図6、図7において、ブラケット20は、電装部品10を取付けるための取付孔20A、20B、20Cを有している。
コネクタ部11は、一対の脚部としての第1脚部23、第2脚部24の間かつトンネル部3と電装部品10との間に配置されている。
第1脚部23は、第2脚部24よりも車両前方側に配置されている。第1脚部23は、第1締結部23Aと、第1傾斜部23Bと、第1連結部23Cと、を有している。第2脚部24は、第2締結部24Aと、第2傾斜部24Bと、第2連結部24Cと、を有している。
第1締結部23A、第2締結部24Aは、第1脚部23、第2脚部24の先端部に配置されている。第1締結部23A、第2締結部24Aは、締結孔20D、20Eに図示しないボルトが締結されることによりフロアパネル2に固定される。
第1傾斜部23B、第2傾斜部24Bは、第1締結部23A、第2締結部24Aよりもトンネル部3側に配置されており、サイドシル4側からトンネル部3側に向かって斜め下方に傾斜している。
第1連結部23C、第2連結部24Cは、設置部21と第1傾斜部23B、第2傾斜部24Bとを連結している。
設置部21のサイドシル4側の端部には、サイドシル4側に延出する延出部22が設けられている。コネクタ部11は、第1連結部23Cと上下に重なる位置に配置されている。
設置部21の中央には開口部21Aが形成されている。電装部品10で発生した熱の一部はこの開口部21Aを介して放熱される。
設置部21および第2固定部26の縁は下方に湾曲するフランジ部20Hを有している(図13参照)。
設置部21は、電装部品10の底面と接する上面部21Eと、上面部21Eよりも下方に窪む窪み部21Dとを有している。
設置部21の上面部21Eと窪み部21Dとの間には、段差形状の第1補強部21B、第2補強部21Cが形成される。設置部21は、第1補強部21B、第2補強部21Cによって剛性が高められている。
設置部21は、トンネル部3側の端部からサイドシル4側に窪む切欠き部27を有している。切欠き部27は、第1脚部23と第2脚部24との間のトンネル部3側の端部であって、第1脚部23の第1連結部23Cと車両前後方向に対向する位置に形成されている。切欠き部27を設けたことで、第1脚部23の全長寸法が第2脚部24の全長寸法よりも大きく設定されている。
また、切欠き部27を設けたことで、第1連結部23Cが第2連結部24Cよりも車幅方向外側に配置されている。
設置部21は、第1脚部23側の車両前方側の端部に、車両前方に広がる拡張部28を有しており、拡張部28の前端面と第1脚部23の前端面とが同一面上で連続している。拡張部28の車幅方向外側端部は、切欠き部27の車幅方向外縁部よりも車幅方向外側に配置されている。
また、ブラケット20は、設置部21の車両前方側端部から上方かつ車両前方側へ延びて第1クロスメンバ5の上面に固定される第1固定部25を有している。ブラケット20は、設置部21から車両後方側に延び第2クロスメンバ6に接続される第2固定部26を有している。第2固定部26は、設置部21の車両後方側端部と第2クロスメンバ6とを固定している。第1固定部25は、第2固定部26よりも車幅方向外側に配置されている。詳しくは、第1固定部25は設置部21の前端かつ車幅方向外側に配置されている。
第1固定部25は、設置部21の車両前方側端部から第1クロスメンバ5の上端まで設置部21に対して垂直方向に延びる垂直部25Bと、垂直部25Bの端部から水平に延びて第1クロスメンバ5の上端に固定される第1水平部25Aと、からなる(図12参照)。そして、第2固定部26は、設置部21の車両後方側端部から車両後方へ水平に延びる第2水平部26Aからなる。第1固定部25は第1クロスメンバ5に図示しないボルト等を締結するための締結孔20Fを有している。第2固定部26の第2水平部26Aは、第2クロスメンバ6に図示しないボルト等を締結するための締結孔20Gを有している。ここで、垂直および水平とは、厳密に重力方向を基準とする方向を意味するものではない。垂直とは上下方向または縦方向の意味で用い、水平は前後方向、左右方向または横方向の意味で用いている。
第1傾斜部23Bと第2傾斜部24Bとには、車幅方向に延びるビード23D、23Eとビード24D、24Eとがそれぞれ形成されている。
第1傾斜部23Bには一対のビード23D、23Eが車両前後方向に並んでそれぞれ形成されており、第2傾斜部24Bには一対のビード24D、24Eが車両前後方向に並んで形成されている。
図4、図8、図9において、窪み部21Dは、開口部21Aの周囲を囲むように形成されている。窪み部21Dは、膨出部21Fを有しており、膨出部21Fは、第2固定部26内に膨出している。つまり、窪み部21Dの一部は、設置部21と第2固定部26の境界を跨いで第2固定部26側に入り込んでいる。また、設置部21の車両前方側の端部と窪み部21Dの車両前方側の端部との間隔は、設置部21の車両後方側の端部と窪み部21Dの車両後方側の端部との間隔よりも長く設定されている。
第1水平部25Aの延在方向の長さは第2水平部26Aの延在方向の長さよりも長く設定されている。第1固定部25は設置部21とは別体で構成され、第2固定部26は設置部21と一体で構成されている。
次に、車両1の側面衝突後の電装部品支持構造の状態について説明する。車両1に側面衝突による外力F(図1参照)が作用した場合、図10、図11に示すように、サイドシル4が大きく車室内部側に入り込むように変形する。
そして、変形したサイドシル4等に押されることにより、ブラケット20には、車幅方向中心側に変位する荷重が作用する。この荷重により、ブラケット20の第1脚部23、第2脚部24には、上下方向に折り重なるように折れ曲がる態様で変形が発生する。このため、ブラケット20は、フロアパネル2から僅かに浮き上がった状態で、車幅方向中心側に変位する。
以上説明したように、本実施例では、ブラケット20は、電装部品10が設置される設置部21と、設置部21をフロアパネル2から上方に離間した状態で支持し、設置部21のトンネル部3側の端部からトンネル部3に向かって互いに平行に延び、その先端部にフロアパネル2に締結される第1締結部23A、第2締結部24Aが設けられた第1脚部23、第2脚部24と、を有している。
また、車両1は、設置部21の前方に配置され車幅方向に延びる第1クロスメンバ5と、設置部21の後方に配置され車幅方向に延びる第2クロスメンバ6と、を備えている。
コネクタ部11は、一対の脚部としての第1脚部23、第2脚部24の間かつトンネル部3と電装部品10との間に配置されている。設置部21は、設置部21の車両前方側端部から上方へ延びて第1クロスメンバ5の上面に固定される第1固定部25と、設置部21の車両後方側端部と第2クロスメンバ6とを固定する第2固定部26と、を有している。
これにより、設置部21の前端部が第1固定部25で固定されているので、車両側方から荷重が作用した場合に、設置部21の外側端部が持ち上がって設置部21が折れ曲がることを抑制できる。そのため、コネクタ部11が大きくトンネル部3側に移動することを抑制でき、コネクタ部11から延びるハーネス12に対して大きなテンションが作用することを抑制できる。また、設置部21の外側端部が持ち上がって設置部21が折れ曲がることを抑制できるため、設置部21に設置される電装部品10が他の部材と衝突したり、設置部21から電装部品10が離脱したりすることを防止できる。
この結果、車両1の側面衝突時に電装部品10および電装部品10から延びるハーネス12を保護することができる。
本実施例では、第1固定部25は、設置部21の車両前方側端部から第1クロスメンバ5の上端まで設置部21に対して垂直方向に延びる垂直部25Bと、垂直部25Bの端部から水平に延びて第1クロスメンバ5の上端に固定される第1水平部25Aと、からなる。そして、第2固定部26は、設置部21の車両後方側端部から車両後方へ水平に延びる第2水平部26Aからなる。
これにより、車幅方向外側からの衝撃を受けた場合に、車両1を正面から見て、第1固定部25には垂直部25Bを軸とした反時計回りのモーメントが作用し、第1水平部25Aの中心を軸とした時計回りのモーメントが発生しやすくなるため、コネクタ部11が上方に浮き上がろうとする。そのため、コネクタ部11がフロアパネル2に沿ってトンネル部3に向かって水平移動することが抑制され、水平移動に伴う引き摺り等によりハーネス12に大きな荷重が作用することを抑制できる。
本実施例では、第1水平部25Aの長さは第2水平部26Aの長さよりも長く設定されている。
これにより、より長い第1水平部25Aが第2水平部26Aよりも大きく変形し、平面視でブラケット20を回転させるモーメントが発生するため、コネクタ部11がフロアパネル2に沿ってトンネル部3に向かって水平移動することが一層抑制され、水平移動に伴う引き摺り等によりハーネス12に大きな荷重が作用することを一層抑制できる。
本実施例では、第1固定部25は設置部21とは別体で構成され、第2固定部26は設置部21と一体で構成されている。
これにより、第1固定部25は、設置部21と一体で構成されている第2固定部26よりも剛性が劣り、車幅方向外側からの衝撃によって変形しやすいため、車両前方から見て時計回りのモーメントが発生し、平面視で第1固定部25に反時計回りのモーメントが発生する。このため、設置部21のうちコネクタ部11が配置されている側の端部が上方に持ち上げられるようにブラケット20が変形することができるので、ハーネス12がフロアパネル2に沿って大きく移動してハーネス12へ大きな張力が作用することを抑制できる。
本実施例では、設置部21および第2固定部26の縁は下方に湾曲するフランジ部20Hを有している。
これにより、設置部21と第2固定部26の縁は湾曲しているため、設置部21および第2固定部26が塑性変形しにくくなり、設置部21の設置される電装部品10を保護できる。
また、第1固定部25の縁は湾曲しておらず、その他の部分と比べて塑性変形しやすいため、コネクタ部11が大きく移動することを抑制でき、コネクタ部11から延びるハーネス12に大きなテンションが作用することを抑制できる。
本実施例では、設置部21の上面には、下方に窪む窪み部21Dが形成されている。窪み部21Dの一部は、設置部21と第2固定部26の境界を跨いで第2固定部26側に入り込み、設置部21の車両前方側の端部と窪み部21Dとの間隔が、設置部21の車両後方側の端部と窪み部21Dとの間隔よりも長く設定されている。
これにより、車両後方側において窪み部21Dと端部との距離が短くなるため、前端部よりも面剛性が強く変形しにくくなるという効果を奏する。
本実施例では、第1固定部25は第2固定部26よりも車幅方向外側に配置されている。
これにより、車幅方向からの衝撃を第1固定部25で吸収でき、設置部21が折れ曲がることを抑制できる。
本実施例では、一対の脚部としての第1脚部23、第2脚部24の間に、ハーネス12が通過する孔部2Cが設けられている。そして、第1固定部25は設置部21の前端かつ車幅方向外側に配置されている。
これにより、設置部21の前端かつ車幅方向外側に第1固定部25が設置されるため、車幅方向外側が上方に持ち上がることを抑制できる。一方、設置部21の前端かつ車幅方向外側は固定されていないため、コネクタ部11の周辺が上方に持ち上がりやすくなり、コネクタ部11と孔部2Cとが平面視で大きく離れることがなくなるため、ハーネス12に大きな張力が作用することを抑制できる。
本実施例では、コネクタ部11は、第1脚部23と上下に重なる位置に配置されている。
これにより、設置部21の前端かつ車幅方向外側は固定されていないため、コネクタ部11の周辺が上方に持ち上がりやすくなり、コネクタ部11と孔部2Cとが大きく離れることがなくなるため、ハーネス12に大きな張力が作用することを抑制できる。
本発明の実施例を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正および等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。
1...車両、2...フロアパネル、2C...孔部、3...トンネル部、4...サイドシル、5...第1クロスメンバ、6...第2クロスメンバ、10...電装部品、11...コネクタ部、12...ハーネス、20...ブラケット、20H...フランジ部、21...設置部、21D...窪み部、23...第1脚部(脚部)、23A...第1締結部(締結部)、24...第2脚部(脚部)、24A...第2締結部(締結部)、25...第1固定部、25A...第1水平部、25B...垂直部、26...第2固定部

Claims (9)

  1. フロアパネルの車幅方向外側端部において車両前後方向に延びるサイドシルと、
    前記フロアパネルの車幅方向中央部において車両前後方向に延びるトンネル部と、
    ハーネスが接続されるコネクタ部を有する電装部品と、
    前記フロアパネルの上面における前記サイドシルと前記トンネル部との間に設置され、前記電装部品を支持するブラケットと、を備える電装部品支持構造であって、
    前記ブラケットは、
    前記電装部品が設置される設置部と、
    前記設置部を前記フロアパネルから上方に離間した状態で支持し、前記設置部の前記トンネル部側の端部から前記トンネル部に向かって互いに平行に延び、前記フロアパネルに締結される締結部が設けられた一対の脚部と、を有し、
    前記設置部の前方に配置され車幅方向に延びる第1クロスメンバと、
    前記設置部の後方に配置され車幅方向に延びる第2クロスメンバと、を備え、
    前記コネクタ部は、前記一対の脚部の間かつ前記トンネル部と前記電装部品との間に配置され、
    前記設置部は、
    前記設置部の車両前方側端部から上方へ延びて前記第1クロスメンバの上面に固定される第1固定部と、
    前記設置部の車両後方側端部と前記第2クロスメンバとを固定する第2固定部と、を有することを特徴とする電装部品支持構造。
  2. 前記第1固定部は、
    前記設置部の車両前方側端部から前記第1クロスメンバの上端まで前記設置部に対して垂直方向に延びる垂直部と、前記垂直部の端部から水平に延びて前記第1クロスメンバの上端に固定される第1水平部と、からなり、
    前記第2固定部は、
    前記設置部の車両後方側端部から車両後方へ水平に延びる第2水平部からなることを特徴とする請求項1に記載の電装部品支持構造。
  3. 前記第1水平部の長さは前記第2水平部の長さよりも長いことを特徴とする請求項2に記載の電装部品支持構造。
  4. 前記第1固定部は前記設置部とは別体で構成され、前記第2固定部は前記設置部と一体で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の電装部品支持構造。
  5. 前記設置部および前記第2固定部の縁は下方に湾曲するフランジ部を有していることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の電装部品支持構造。
  6. 前記設置部の上面には、下方に窪む窪み部が形成され、
    前記窪み部の一部は、前記設置部と前記第2固定部の境界を跨いで前記第2固定部側に入り込み、
    前記設置部の車両前方側の端部と前記窪み部との間隔が、前記設置部の車両後方側の端部と前記窪み部との間隔よりも長いことを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の電装部品支持構造。
  7. 前記第1固定部は前記第2固定部よりも車幅方向外側に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の電装部品支持構造。
  8. 前記一対の脚部の間に、前記ハーネスが通過する孔部が設けられ、
    前記第1固定部は前記設置部の前端かつ車幅方向外側に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の電装部品支持構造。
  9. 前記一対の脚部は、車両前方側に配置された第1脚部と、車両後方側に配置された第2脚部とを有し、
    前記コネクタ部は、前記第1脚部と上下に重なる位置に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項8の何れか1項に記載の電装部品支持構造。
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