特開 2024-176723 車両下部構造

(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】P2024176723

(43)【公開日】2024-12-19

(54)【発明の名称】車両下部構造

(51)【国際特許分類】

   B60K 1/04 20190101AFI20241212BHJP

   B60K 11/04 20060101ALI20241212BHJP

【ＦＩ】

B60K1/04 Z

B60K11/04 G

【審査請求】未請求

【請求項の数】1

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023095487

(22)【出願日】2023-06-09

(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】110001210

【氏名又は名称】弁理士法人ＹＫＩ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中井 文子

(72)【発明者】

【氏名】池田 直

【テーマコード（参考）】

3D038

3D235

【Ｆターム（参考）】

3D038AB01

3D038AC06

3D038AC22

3D235AA06

3D235BB20

3D235BB36

3D235CC15

3D235DD37

3D235FF02

3D235FF25

3D235FF43

3D235HH02

(57)【要約】

【課題】高圧ワイヤーハーネス及び冷却水配管を、車両に固定できるようにする。
【解決手段】車両前後方向に延びる一対のサイドフレーム１２を有する車両下部構造である。車両下部構造は、一対のサイドフレーム１２の間に架け渡された橋渡しブラケット２０を備える。橋渡しブラケット２０に対して、車両前後方向に延びる高圧ワイヤーハーネス３０及び冷却水配管３２が固定されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

車両前後方向に延びる一対のサイドフレームを有する車両下部構造であって、
一対の前記サイドフレームの間に架け渡された橋渡しブラケットを備え、
前記橋渡しブラケットに対して、車両前後方向に延びる高圧ワイヤーハーネス及び冷却水配管が固定されている、
ことを特徴とする車両下部構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、車両下部構造に関し、特に、車両における高圧ワイヤーハーネス及び冷却水配管の固定構造に関する。

【背景技術】

【0002】

車輪を駆動する動力源（駆動源）としてモータを持つ電気自動車（ＢＥＶ）や、駆動源としてエンジンとモータを併せ持つハイブリッド車両（ＨＥＶ）等の電動車両が知られている。電動車両は、インバータやモータ等を含む駆動装置と、バッテリを備える。バッテリは、駆動装置に電力を供給する。バッテリと駆動装置は、高電圧用ワイヤーハーネス（以下、高圧ワイヤーハーネス、或いは高圧ワイヤと言う）により電気的に接続されている。

【0003】

また、電動車両は、インバータ等の発熱要素を冷却するための冷却水を循環させる冷却水配管を備える。発熱要素で温められた冷却水は、冷却水配管を通ってラジエータに導かれ、ラジエータで走行風等と熱交換されて、冷却される。その冷却された冷却水は、別の冷却水配管を通って発熱要素に導かれ、発熱要素と熱交換されて、温められる。このようにして冷却水は、発熱要素とラジエータの間を循環して、発熱要素を冷却する。

【0004】

特許文献１には、床下にバッテリを配置した電気駆動車両に関し、バッテリケースの上面部に車両前後方向に延びる凹部を設け、その凹部に冷却水配管を収容した構造が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０１９－１４７４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

電動車両には、高圧ワイヤーハーネスと冷却水配管を、車両前後方向に延びるように配置したものがある。このような車両では、例えば、高圧ワイヤーハーネスと冷却水配管を、フロアパネルに固定している。

【0007】

しかし、トラックでは、自動車メーカが荷台部分にフロアパネルを配置しないことがある。トラックでは、架装メーカが荷台部分を利用用途に合わせて改造（架装）することがあり、これに合わせて、自動車メーカは、荷台部分にフロアパネルを配置しないトラック本体を製造し、出荷することがある。従って、トラックの荷台部分における高圧ワイヤーハーネスと冷却水配管の固定場所が問題になっている。

【0008】

このようなトラックの荷台部分の問題を解消することも含めて、車両における高圧ワイヤーハーネスと冷却水配管の新たな固定構造が望まれている。本発明の目的は、高圧ワイヤーハーネスと冷却水配管を、車両に固定できるようにすることにある。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本発明に係る車両下部構造は、車両前後方向に延びる一対のサイドフレームを有する車両下部構造であって、一対の前記サイドフレームの間に架け渡された橋渡しブラケットを備え、前記橋渡しブラケットに対して、車両前後方向に延びる高圧ワイヤーハーネス及び冷却水配管が固定されている、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、高圧ワイヤーハーネスと冷却水配管を、車両に固定することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】車両の荷台下部の一部を示す斜視図である。

【図2】橋渡しブラケットとバッテリケースの位置関係を説明するための図である。

【図3】（Ａ）は橋渡しブラケットのサポート部材の構造を説明するための図であり、（Ｂ）はサポート部材に対する橋渡し部材の仮置きを説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。なお、本発明は、ここに記載される実施形態に限定されるものではない。全ての図面において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。以下の説明において、特段の断りがない限り、前後左右上下等の方向および向きを表す語句は、車両に関する方向および向きを表す。各図において、矢印ＦＲの向きが前方、矢印ＵＰの向きが上方、矢印ＬＨの向きが左方を表す。

【0013】

図１は、車両１０の荷台下部の一部を示す斜視図である。車両１０は、電気自動車（ＢＥＶ）のトラックである。車両１０は、フレーム車である。車両１０は、前後方向に延びる一対のサイドフレーム１２と、図１に示されていない箇所で一対のサイドフレーム１２の間に架け渡された複数のクロスメンバを備える。なお、図１では、各サイドフレーム１２における車幅方向外側の構成物（サイドフレーム１２の一部）が省略されている。

【0014】

車両１０（トラック）は、前部にキャビンが配置されて、後部は荷台を構成している。車両１０は、架装メーカが荷台部分を利用用途に合わせて架装するものである。自動車メーカは、荷台部分にフロアパネルを配置しない車両１０を製造し、出荷することになる。なお、車両１０は、架装が無くても走行可能なものである。

【0015】

車両１０は、一対のサイドフレーム１２のそれぞれに、前後方向に間隔をおいて配置された複数のデッキマウント１４を備える。２つのデッキマウント１４は、左右で対をなすように、左右のサイドフレーム１２における前後方向の位置が合わされて一対のデッキマウント１４を構成している。複数対のデッキマウント１４（図１には２つの一対のデッキマウント１４を示す）が、左右のサイドフレーム１２に設けられている。なお、図１では、各デッキマウント１４における車幅方向外側の構成物（デッキマウント１４の一部）が省略されている。

【0016】

複数対のデッキマウント１４の上側に、架装（トラックの荷台部分の装備）が配置されることになる。

【0017】

車両１０は、図１に示すように、バッテリを収容したバッテリケース５０を備える。バッテリケース５０は、荷台下部に位置しており、一対のサイドフレーム１２の間に配置されている。また、車両１０は、車輪を駆動する動力源としてのモータ（不図示）を備える。そのモータを含む駆動装置が、図１に示されている箇所よりも車両後方に配置されている。

【0018】

バッテリケース５０内のバッテリと駆動装置は、高圧ワイヤーハーネス３０により電気的に接続されている。バッテリは、高圧ワイヤーハーネス３０を介して駆動装置に電力を供給する。高圧ワイヤーハーネス３０（以下、高圧ワイヤ３０と言う）は、バッテリケース５０の上側に配置されており、前後方向に延びている。

【0019】

また、車両１０は、駆動装置を冷却するための冷却水を循環させる冷却水配管３２を備える。冷却水配管３２は、２本（２系統）設けられている。車両１０の前部には、冷却水と走行風を熱交換されるラジエータ（不図示）が設けられている。駆動装置で温められた冷却水は、一方の冷却水配管３２を通ってラジエータに導かれ、ラジエータで走行風と熱交換されて、冷却される。その冷却された冷却水は、他方の冷却水配管３２を通って駆動装置に導かれ、駆動装置と熱交換されて、温められる。このようにして冷却水は、駆動装置とラジエータの間を循環して、駆動装置を冷却する。

【0020】

２本の冷却水配管３２は、バッテリケース５０の上側に配置されており、前後方向に延びている。

【0021】

車両１０は、前後方向に間隔をあけて設けられた複数の橋渡しブラケット２０を備える。図１には、２つの橋渡しブラケット２０が示されている。橋渡しブラケット２０はそれぞれ、一対のサイドフレーム１２の間に架け渡されている。

【0022】

橋渡しブラケット２０は、１つの橋渡し部材２１と２つのサポート部材２２を備える。橋渡し部材２１は、断面Ｌ字状であって、左右方向に延びている。橋渡し部材２１の車両右側の端（図１の左側の端）には、折り曲げ部２１ａ（図３（Ａ）,（Ｂ）参照）が設けられている。折り曲げ部２１ａは、後述するように、サポート部材２２に対して、橋渡し部材２１を仮置きするための構造である。橋渡し部材２１は、金属製である。

【0023】

図１に示すように、２つのサポート部材２２は、左右のサイドフレーム１２に固定されて、橋渡し部材２１を支持するものである。サポート部材２２は、図３（Ａ）に示すように、金属板を折り曲げて作られたものである。具体的には、サポート部材２２は、橋渡し部材２１を支える強度を持たせるために、垂直曲げが施されている。なお、２つのサポート部材２２は、左右対称の形状を有しており、サイドフレーム１２に対する取付構造は同じである。

【0024】

なお、橋渡し部材２１とサポート部材２２は、少量生産でコスト削減のために、プレス加工ではなく、ベンダー曲げにより作成されている。複数の橋渡しブラケット２０は、同様の構成であり、同様の取付構造を有している。

【0025】

ここで、図１を参照して、車体に対する橋渡しブラケット２０の組み付け工程について説明する。
＜工程１＞まず、橋渡し部材２１と車両左側（図１の右側）のサポート部材２２が、ボルト締結６０Ａ（仮締め状態）されたものが準備される。
＜工程２＞次に、それが、車両左側（図１の右側）のサイドフレーム１２に、ボルト締結６０Ｂ（仮締め状態）される。
＜工程３＞そして、車両右側（図１の左側）のサポート部材２２が、車両右側のサイドフレーム１２にボルト締結６０Ｃされる。
＜工程４＞次に、図３（Ｂ）に示すように、車両右側のサポート部材２２に対して、橋渡し部材２１が仮置きされる。具体的には、橋渡し部材２１の折り曲げ部２１ａと前壁２１ｂの間の隙間２１ｃに、サポート部材２２が配置される。この状態で、橋渡し部材２１とサポート部材２２がボルト締結６０Ｄされる。
＜工程５＞そして、車両左側（図１の右側）のボルト締結６０Ａ，６０Ｂが本締め状態とされる。

【0026】

上記したように、工程４では、サポート部材２２に対して橋渡し部材２１が仮置きされる。これにより、作業者は、ボルト締結６０Ｄを容易に行うことができる。すなわち、工程４の段階では、ボルト締結６０Ｂ（車両左側のサイドフレーム１２に対する固定）は仮締め状態なので、橋渡し部材２１は、車両右側（図１の左側）のサポート部材２２に対して前側に倒れ込もうとする。折り曲げ部２１ａが無い場合（仮置き不可の場合）には、作業者は、橋渡し部材２１と、車両右側（図１の左側）のサポート部材２２を手で支えながらボルト締結６０Ｄを行う必要がある。しかし、この実施形態のように折り曲げ部２１ａ（図３（Ｂ）参照）がある場合には、サポート部材２２に対して橋渡し部材２１を仮置きできるので、その状態で、作業者はボルト締結６０Ｄを容易に行うことができる。

【0027】

図１に示すように、橋渡しブラケット２０には、固定部材４０Ａ又は固定部材４０Ｂを用いて、高圧ワイヤ３０が固定されている。固定部材４０Ａ，４０Ｂは、高圧ワイヤ３０の周りを囲い込む部材を有し、溶接又はボルト締結等により、橋渡しブラケット２０の橋渡し部材２１に接続されている。

【0028】

また、橋渡しブラケット２０には、固定部材４０Ｃ又は固定部材４０Ｄ，４０Ｅを用いて、２本の冷却水配管３２が固定されている。固定部材４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅは、冷却水配管３２の周りを囲い込む部材を有し、溶接又はボルト締結等により、橋渡しブラケット２０の橋渡し部材２１に接続されている。

【0029】

このように橋渡しブラケット２０があることで、荷台部分にフロアパネルがない車両１０であっても、高圧ワイヤ３０と冷却水配管３２を、車両１０に固定（クランプ）することができる。例えば、高圧ワイヤ３０と冷却水配管３２を、サイドフレーム１２に取り付けてそこに沿って配策した場合には、車両１０が側突した際に、高圧ワイヤ３０と冷却水配管３２が破損するリスクがある。しかし、この実施形態のように、橋渡しブラケット２０により、高圧ワイヤ３０と冷却水配管３２を車幅方向内側（車幅方向の中心付近）で保持することで、側突時の破損リスクを抑制することができる。

【0030】

図２は、橋渡しブラケット２０とバッテリケース５０の車両右側部分を示す概略正面図である。なお、図２では、橋渡し部材２１の折り曲げ部２１ａ（図１参照）は、省略されている。車両が側突した際に、サポート部材２２のＲ端（図２の一点鎖線がサポート部材２２に接する箇所）から上側の部分が、バッテリケース５０に接して、その中のバッテリを損傷することを回避する必要がある。そこで、この実施形態では、図２に示すように、バッテリケース５０の上面に対して、サポート部材２２のＲ端が距離Ｈだけ高い位置にくるように、サポート部材２２を配置している。なお、車両左側のサポート部材２２も同様の配置である。

【0031】

また、この実施形態では、図１に示すように、デッキマウント１４の近くに橋渡しブラケット２０を配置している。すなわち、デッキマウント１４の前端から前方に所定距離だけ離れた位置から、その後端から後方に所定距離だけ離れた位置までの範囲内に、橋渡しブラケット２０を配置している。これにより、車体の強度を増すことができ、高い剛性を実現することができる。車両の側突時に、衝突物が車体内側に入り込むことを抑制することができる。

【0032】

また、この実施形態では、高圧ワイヤ３０は、バッテリケース５０との間に隙間ができるように配置されている。車両が走行した際に、振動により、バッテリケース５０が上下に変位し、橋渡しブラケット２０が捩じられて高圧ワイヤ３０の上下位置が変化し得る。よって、それらを考慮して、高圧ワイヤ３０とバッテリケース５０の間に隙間ができるように、橋渡しブラケット２０の板厚（強度）等が決められている。

【0033】

また、冷却水配管３２は、内部の水の流れをよくさせるために、山谷を最小限に抑えるように配置されている。図１に示すように、後方の橋渡しブラケット２０に比べて、前方の橋渡しブラケット２０は少し低い位置にある。冷却水配管３２を、単純に、それらの橋渡しブラケット２０に配置すると、冷却水配管３２は、後方から前方に向かって下がるように傾斜してしまう。そこで、この実施形態では、前方の橋渡しブラケット２０に配置した固定部材４０Ｃにより、２つの冷却水配管３２を少し持ち上げている。これにより、２つの冷却水配管３２が、できる限り水平に近い状態で保持されている。

【符号の説明】

【0034】

１０ 車両、１２ サイドフレーム、１４ デッキマウント、２０ 橋渡しブラケット、２１ 橋渡し部材、２１ａ 折り曲げ部、２１ｂ 前壁、２１ｃ 隙間、２２ サポート部材、３０ 高圧ワイヤーハーネス（高圧ワイヤ）、３２ 冷却水配管、４０Ａ，４０Ｂ，４０Ｃ，４０Ｄ，４０Ｅ 固定部材、５０ バッテリケース、６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｄ 締結部。

【図1】

【図2】

【図3】