特開 2024-124617 車両前部構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024124617

(43)【公開日】2024-09-13

(54)【発明の名称】車両前部構造

(51)【国際特許分類】

   B62D 25/08 20060101AFI20240906BHJP

   B60K 1/00 20060101ALI20240906BHJP

【ＦＩ】

B62D25/08 C

B60K1/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023032410

(22)【出願日】2023-03-03

(71)【出願人】

【識別番号】000003207

【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000947

【氏名又は名称】弁理士法人あーく事務所

(72)【発明者】

【氏名】武藤 和彦

【テーマコード（参考）】

3D203

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D203AA02

3D203AA31

3D203BA17

3D203BB16

3D203BB17

3D203BB33

3D203BB34

3D203BB35

3D203BB43

3D203BB44

3D203BB45

3D203BC14

3D203CA04

3D203CA08

3D203CA23

3D203CB03

3D203CB07

3D203CB09

3D203DB07

3D203DB10

3D235AA01

3D235BB25

3D235CC12

3D235CC13

3D235DD02

3D235DD12

3D235DD17

3D235EE18

3D235FF06

3D235FF07

3D235FF17

(57)【要約】

【課題】電力供給ユニット搭載用のフレームの支持剛性を向上可能とする車両前部構造の提供。
【解決手段】車両前部構造は、車両のフロントコンパートメント１内で車両左右方向の中間に配置される駆動力発生用のモータ２と、このモータ２に電力を供給する電力供給ユニット３と、この電力供給ユニット３が搭載されかつ左右のサイドメンバ６にそれぞれ固定される左右の取付片５５，５６を有するフレーム５と、を備え、左右のフロントサスタワー７の各上端間に掛け渡されるタワーバー８と、このタワーバー８に上端が固定されかつフレーム５の後部に下端が固定される結合部材９と、を備えている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両のフロントコンパートメント内で車両左右方向の中間に配置される駆動力発生用のモータと、このモータに電力を供給する電力供給ユニットと、この電力供給ユニットが搭載されかつ左右のサイドメンバにそれぞれ固定される左右の取付片を有するフレームと、を備える車両前部構造であって、
左右のフロントサスタワーの各上端間に掛け渡されるタワーバーと、このタワーバーに上端が固定されかつ前記フレームの後部に下端が固定される結合部材と、を備えていることを特徴とする車両前部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両前部構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば特許文献１には、「例えば車両のフロントコンパートメント１６内においてボディ１０には部品搭載フレーム３０が固定され、この部品搭載フレーム３０上には回路ケース５０が固定され、この回路ケース５０内には走行用モータに交流電力を供給するインバータ回路が収容されている」ということが記載されている。

【0003】

また、前記特許文献１には、「部品搭載フレーム３０の前方クロスメンバ３２の右端部は、ブラケット４２を介して右エプロンアッパメンバ１４Ｒに接続されている。前方クロスメンバ３２の左端部は、ブラケット４４を介して左エプロンアッパメンバ１４Ｌに接続されている。部品搭載フレーム３０の後方クロスメンバ３４の右端部は、ブラケット４６を介して右フロントサイドメンバ２２Ｒに接続されている。後方クロスメンバ３４の左端部は、ブラケット４８を介して左フロントサイドメンバ２２Ｌに接続されている。」ということが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第７２２１８４４号（特開２０２１－６６３４０号）公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記特許文献１では、「車両がその前部で衝突した場合には、ボディ１０が変形することによって回路ケース５０が部品搭載フレーム３０と共に、後部ボディ構成部材（ダッシュパネル２０等）側に向かって押し出され、回路ケース５０が前記後部ボディ構成部材に衝突するよりも先に後方クロスメンバ３４が前記後部ボディ構成部材に衝突し易いので、回路ケース５０に加わる荷重が軽減され易い。」ということや、「車両がその前部で衝突した場合には、前部ボディ構成部材（コアサポート１８等）が回路ケース５０側に向かって押し出され、前記前部ボディ構成部材が回路ケース５０に衝突するよりも先に前方クロスメンバ３２に衝突し易いので、回路ケース５０に加わる荷重が軽減され易い。」ということが記載されているものの、改良の余地がある。

【0006】

本発明は、電力供給ユニット搭載用のフレームの支持剛性を向上可能とする車両前部構造の提供を目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明は、車両のフロントコンパートメント内で車両左右方向の中間に配置される駆動力発生用のモータと、このモータに電力を供給する電力供給ユニットと、この電力供給ユニットが搭載されかつ左右のサイドメンバにそれぞれ固定される左右の取付片を有するフレームと、を備える車両前部構造であって、左右のフロントサスタワーの各上端間に掛け渡されるタワーバーと、このタワーバーに上端が固定されかつ前記フレームの後部に下端が固定される結合部材と、を備えていることを特徴としている。

【0008】

この構成では、前記フレームの左右の取付片を介して前記左右のサイドメンバに支持されているとともに、前記フレームが前記タワーバーおよび前記結合部材を介して前記フロントサスタワーに支持されているから、前記フレームの支持剛性が向上する。そのため、前記フレーム上に搭載される前記電力供給ユニットの姿勢安定化、姿勢保持強度などを向上することが可能になる。

【0009】

しかも、上記構成では、例えば車両の前面衝突時における衝突荷重が前記フレームに入力された場合でも、当該衝突荷重が前記フレームの左右の取付片を介して前記左右のサイドメンバで受け止められるとともに、前記タワーバーおよび前記結合部材を介して前記フロントサスタワーで受け止められるようになるから、前記サイドメンバの変形モードが安定するようになる。

【0010】

さらに、上記構成では、例えば車両の前面衝突時に、前記フレームおよび前記電力供給ユニットのいわゆるピッチング（車体の左右を軸にした回転運動）を低減することが可能になるから、当該電力供給ユニットがダッシュパネルに直接干渉することを防止できる。

【発明の効果】

【0011】

本発明によれば、電力供給ユニット搭載用のフレームの支持剛性を向上可能な車両前部構造を提供することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る車両前部構造の一実施形態の概略構成を示す斜視図である。

【図2】車両前部構造の概略構成を示す平面図である。

【図3】（ａ）は図２の（３ａ）－（３ａ）線断面図、（ｂ）は図２の（３ｂ）－（３ｂ）線断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための最良の実施形態について添付図面を参照して詳細に説明する。

【0014】

図１から図３に本発明の一実施形態を示している。この実施形態で示す車両は、ＢＥＶ（Battery Electric Vehicle）と呼ばれる電気自動車であって、そのフロントコンパートメント１内において車両左右方向の中間には、モータ２、電力供給ユニット（ＥＳＵ：Electricity Supply Unit）３、補機バッテリ４などが搭載されている。

【0015】

モータ２は、車両の走行用駆動力を発生する車両駆動源である。電力供給ユニット３は、車載充電器、ＤＣ－ＤＣコンバータならびに制御基板などを一体化することによりモータ２に電力を供給する構成であって、フレーム５上に搭載されている。補機バッテリ４は、電力供給ユニット３の左側に隣り合うように配置されている。なお、モータ２は、フレーム５の下方に配置されている。

【0016】

フレーム５は、車両の前後左右の帯状板５１～５４からなる本体（符号省略）と、車両の左右の取付片５５，５６とを組み合わせて連結することによって形成されている。

【0017】

前後左右の帯状板５１～５４は、平面視で車両の前側から後側へ向けて幅狭となる向きの台形形状の本体を作るように組み合わされて固定されている。

【0018】

左右の取付片５５，５６は、左右の帯状板５１，５２の前寄り位置から車両左右方向に沿って延出するように固定されている。

【0019】

このフレーム５は、左右の取付片５５，５６の外端が下記する左右のサイドメンバ６にそれぞれ固定されることによってフロントコンパートメント１内において車両左右方向の中間に配置されるようになっている。

【0020】

そして、フレーム５の前後左右の帯状板５１～５４ならびに左右の取付片５５，５６は、例えば金属（鉄系金属、強化アルミニウム合金など）や、繊維（ガラス繊維や炭素繊維など）で強化されたプラスチックなどで形成することができる。また、前後左右の帯状板５１～５４の固定や左右の取付片５５，５６の左右のサイドメンバ６への固定は、例えば接合（溶接、溶剤接着など）や、ボルト締結、あるいはそれら両方を併用することにより行われている。

【0021】

この実施形態の車両前部構造は、左右のサイドメンバ６、左右のフロントサスタワー７、単一のタワーバー８、２つの結合部材９、などを備えている。

【0022】

左右のサイドメンバ６は、図示していない車室の前方で左側と右側とに車両前後方向に沿うように設けられている。左右のサイドメンバ６の各前端には、図示していないフロントクロスメンバが架け渡されるように取り付けられている。

【0023】

左右のフロントサスタワー７は、左右のサイドメンバ６の各上面に取り付けられている。なお、左右のフロントサスタワー７は、詳細に図示していない左右のフロントインサイドパネルに設けられている。

【0024】

左右のフロントサスタワー７の各前端および各上端には、フロントラジエータコアサポート１０およびサイドラジエータコアサポート１１が固定されている。フロントラジエータコアサポート１０は、縦柱１２を介して前記不図示のフロントクロスメンバに固定されている。

【0025】

タワーバー８は、左右のフロントサスタワー７の各上端間に掛け渡されるように固定されており、車両左右方向のねじりに対する剛性を高める。

【0026】

結合部材９は、上端がタワーバー８に固定されており、また、下端がフレーム５の左右の帯状板５１，５２の後部に固定されている。

【0027】

そして、フレーム５、タワーバー８ならびに結合部材９は、例えば金属（鉄系金属、強化アルミニウム合金など）や、繊維（ガラス繊維や炭素繊維など）で強化されたプラスチックなどで形成することができる。また、結合部材９とフレーム５およびタワーバー８との固定は、例えば接合（溶接、溶剤接着など）や、ボルト締結、あるいはそれら両方を併用することにより行われている。

【0028】

以上説明したように、本発明の一実施形態に係る車両前部構造では、フレーム５の左右の取付片５５，５６が左右のサイドメンバ６に支持されているとともに、フレーム５の本体（特に左右の帯状板５１，５２の後部）がタワーバー８および結合部材９を介してフロントサスタワー７に支持されているから、フレーム５の本体（特に左右の帯状板５１，５２の後部）をタワーバー８および結合部材９を介してフロントサスタワー７に支持しない場合に比べると、フレーム５の支持剛性が向上することが可能になる。そのため、フレーム５上に搭載される電力供給ユニット３の姿勢安定化、姿勢保持強度などが向上する。

【0029】

しかも、例えば車両の前面衝突時における衝突荷重がフレーム５に入力された場合でも、当該衝突荷重がフレーム５の左右の取付片５５，５６が左右のサイドメンバ６で受け止められるとともに、タワーバー８および結合部材９を介してフロントサスタワー７で受け止められるようになるから、サイドメンバ６の変形モードが安定するようになる。

【0030】

さらに、例えば車両の前面衝突時に、フレーム５および電力供給ユニット３のいわゆるピッチングを低減することが可能になるから、電力供給ユニット３がダッシュパネル１３に直接干渉することを防止できる。

【0031】

特に、この実施形態では、フレーム５の本体を前後左右の帯状板５１～５４を組み合わせた構成にしているから、フレーム５の軽量化が可能になるとともに、フレーム５上に搭載される電力供給ユニット３の通気性が良好になる。

【0032】

なお、本発明は、上記実施形態のみに限定されるものではなく、特許請求の範囲内および当該範囲と均等の範囲内で適宜に変更することが可能である。

【0033】

上記実施形態では、フレーム５を前後左右の帯状板５１～５４ならびに左右の取付片５５，５６を組み合わせた構成とした例を挙げているが、本発明はこれのみに限定されるものではない。例えばフレーム５は、図示していないが、１枚の平板からなる本体の左右に取付片を設けた構成などとすることが可能である。

【産業上の利用可能性】

【0034】

本発明は、車両前部構造に好適に利用することが可能である。

【符号の説明】

【0035】

１ フロントコンパートメント
２ モータ
３ 電力供給ユニット
４ 補機バッテリ
５ フレーム
５１～５４ 帯状板
５５ 左の取付片
５６ 右の取付片
６ サイドメンバ
７ フロントサスタワー
８ タワーバー
９ 結合部材
１３ ダッシュパネル

【図1】

【図2】

【図3】