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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-09-24
(45)【発行日】2024-10-02
(54)【発明の名称】車両
(51)【国際特許分類】
   B60R 3/00 20060101AFI20240925BHJP
【FI】
B60R3/00
【請求項の数】 11
(21)【出願番号】P 2021153132
(22)【出願日】2021-09-21
(65)【公開番号】P2023044975
(43)【公開日】2023-04-03
【審査請求日】2023-10-26
(73)【特許権者】
【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】110000110
【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】趙 博文
【審査官】菅 和幸
(56)【参考文献】
【文献】特開2019-116112(JP,A)
【文献】特開2021-004021(JP,A)
【文献】特開2015-189433(JP,A)
【文献】特開2013-028191(JP,A)
【文献】特開2020-029244(JP,A)
【文献】特表平10-501780(JP,A)
【文献】中国特許出願公開第112455345(CN,A)
【文献】特開2019-130978(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60R 3/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
乗員が搭乗するフロアと、
前記フロアの下方に配置される高電圧ユニットと、
前記フロアと地面との間に架け渡される使用位置と、前記高電圧ユニットと前記フロアとの間に収容される収容位置との間を移動可能に構成されたスロープと、
前記スロープを前記使用位置と前記収容位置との間で移動させるアクチュエータと、
前記アクチュエータを収容するアクチュエータハウジングと、
を備え、
前記スロープは、前記使用位置において前記地面に接触する先端と、前記先端の反対側に位置する基端とを有し、
前記スロープが前記収容位置にあるときに、前記スロープの前記基端は水平方向において前記アクチュエータと隣接し、
前記スロープの前記基端と前記アクチュエータとの間には、前記スロープの前記基端から前記アクチュエータに向かうにつれて上方に変位する傾斜面が設けられており
前記傾斜面は、前記アクチュエータハウジングに設けられている、
車両。
【請求項2】
前記傾斜面は、前記アクチュエータハウジングの他の少なくとも一面より、高い剛性を有する、請求項に記載の車両。
【請求項3】
前記アクチュエータは、電気モータである、請求項1又は2に記載の車両。
【請求項4】
前記アクチュエータは、前記フロアの下方に位置するとともに、前記アクチュエータと前記フロアとの間には隙間が設けられている、請求項1からのいずれか一項に記載の車両。
【請求項5】
乗員が搭乗するフロアと、
前記フロアの下方に配置される高電圧ユニットと、
前記フロアと地面との間に架け渡される使用位置と、前記高電圧ユニットと前記フロアとの間に収容される収容位置との間を移動可能に構成されたスロープと、
前記スロープを前記使用位置と前記収容位置との間で移動させるアクチュエータと、
を備え、
前記スロープは、前記使用位置において前記地面に接触する先端と、前記先端の反対側に位置する基端とを有し、
前記スロープが前記収容位置にあるときに、前記スロープの前記基端は水平方向において前記アクチュエータと隣接し、
前記スロープの前記基端と前記アクチュエータとの間には、前記スロープの前記基端から前記アクチュエータに向かうにつれて上方に変位する傾斜面が設けられており、
前記アクチュエータは、前記フロアの下方に位置するとともに、前記アクチュエータと前記フロアとの間には隙間が設けられている、
車両。
【請求項6】
前記スロープが前記収容位置に収容されたときに、前記スロープの下面を前記傾斜面に向けて延長した延長面が、前記傾斜面と交差する、請求項1から5のいずれか一項に記載の車両。
【請求項7】
前記傾斜面は、前記収容位置に収容された前記スロープに対して60度以下の角度で傾斜している、請求項1から6のいずれか一項に記載の車両。
【請求項8】
前記傾斜面は、前記スロープ側から見て凹状に湾曲している、請求項1から7のいずれか一項に記載の車両。
【請求項9】
前記スロープの前記基端において、前記傾斜面に対向する角部は面取り形状を有する、請求項1から8のいずれか一項に記載の車両。
【請求項10】
前記スロープの前記基端の強度は、前記スロープの前記先端の強度よりも高い、請求項1から9のいずれか一項に記載の車両。
【請求項11】
車輪を駆動するモータをさらに備え、
前記高電圧ユニットは、前記モータに電力を供給する電池ユニットである、請求項1から10のいずれか一項に記載の車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書が開示する技術は、車両に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献1に、スロープを備える車両が開示されている。通常、スロープはフロア下に収容されており、ドアの開放時には、フロア下から出し入れされて、車椅子の乗降などに利用される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2021-8139号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
上記した車両では、車室のスペースを広くするために、高電圧ユニット(例えば駆動用の電池ユニットなど)を、車両のフロア下に配置することが考えられる。しかしながら、例えば他の車両の衝突を受けた場合、フロア下に収容されたスロープには、水平方向から作用する衝突荷重によって、折れ曲がりが生じることがある。この場合、折れ曲がったスロープが、同じくフロア下に配置された高電圧ユニットに、ダメージを与えてしまうおそれがある。
【0005】
上記を鑑み、本明細書は、車両のフロア下にスロープと高電圧ユニットとの両者を配置するための技術を提供する。なお、本明細書でいう「高電圧」とは、60ボルトを超える直流電圧又は30ボルト(実効値)を超える交流電圧の作動電圧を意味し、「高電圧部品」とは、そのような作動電圧で作動する部品を広く意味する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本明細書が開示する技術における車両は、乗員が搭乗するフロアと、前記フロアの下方に配置される高電圧ユニットと、前記フロアと地面との間に架け渡される使用位置と、前記高電圧ユニットと前記フロアとの間に収容される収容位置との間を移動可能に構成されたスロープと、前記スロープを前記使用位置と前記収容位置との間で移動させるアクチュエータと、を備え、前記スロープは、前記使用位置において前記地面に接触する先端と、前記先端の反対側に位置する基端とを有し、前記スロープが前記収容位置にあるときに、前記スロープの前記基端は水平方向において前記アクチュエータと隣接し、前記スロープの前記基端と前記アクチュエータとの間には、前記スロープの前記基端から前記アクチュエータに向かうにつれて上方に変位する傾斜面が設けられている。
【0007】
上記した車両では、スロープが収容位置にあるときに、スロープの基端は水平方向においてアクチュエータと隣接している。さらに、スロープの基端とアクチュエータとの間には、スロープの基端からアクチュエータに向かうにつれて上方に変位する傾斜面が設けられている。このような構成によると、スロープに先端側から衝突荷重が加えられると、スロープはアクチュエータに向けて押し込まれる。このとき、スロープの基端が傾斜面に当接することで、スロープは傾斜面に沿って斜め上方へ案内される。これにより、スロープに生じる圧縮力が緩和されて、スロープの折れ曲がりが抑制される。スロープの折れ曲がりが抑制されることで、高電圧ユニットが受けるダメージを回避又は抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】車両10の構成を模式的に示す図。
図2】スロープ24が収容位置に位置する車両10の端面図。
図3】スロープ24が使用位置に位置する車両10の端面図。
図4図2のIV部における拡大図。
図5】モータハウジング30を前後方向に垂直な平面で切断したときの断面図。
図6】傾斜面30aの一変形例を示す図。
図7】傾斜面30aの別の一変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本技術の一実施形態において、前記アクチュエータを収容するアクチュエータハウジングをさらに備えてもよい。この場合、前記傾斜面は、前記アクチュエータハウジングに設けられてもよい。他の一実施形態として、前記傾斜面の一部又は全部が、前記アクチュエータと前記スロープとの間において、前記アクチュエータハウジングとは異なる部材に設けられていてもよい。前記アクチュエータは、例えば電気モータであってもよい。
【0010】
本技術の一実施形態において、前記傾斜面は、前記アクチュエータハウジングの他の少なくとも一面より、高い剛性を有してもよい。このような構成によると、前記スロープが前記傾斜面に当接したときに、前記傾斜面が変形することを抑制して、前記スロープを安定的に斜め上方へ案内できる。
【0011】
本技術の一実施形態において、前記傾斜面は、前記収容位置に収容された前記スロープに対して、60度以下の角度で傾斜してもよいし、45度以下の角度で傾斜してもよい。加えて、又は代えて、前記傾斜面は、前記スロープ側から見て凹状に湾曲してもよい。このような構成によると、前記スロープが前記傾斜面に当接したときに、前記スロープをより安定的に斜め上方へ案内できる。
【0012】
本技術の一実施形態において、前記アクチュエータは、前記フロアの下方に位置するとともに、前記アクチュエータと前記フロアとの間には隙間が設けられてもよい。このような構成によると、前記傾斜面に沿って案内された前記スロープを、前記アクチュエータと前記フロアとの間へ退避させることができる。これにより、前記スロープの折れ曲がりをさらに抑制することができる。
【0013】
本技術の一実施形態において、前記スロープが前記収容位置に収容されたときに、前記スロープの下面を前記傾斜面に向けて延長した延長面が、前記傾斜面と交差してもよい。このような構成によると、前記スロープが前記傾斜面に当接したときに、前記スロープをより安定的に斜め上方へ案内できる。
【0014】
本技術の一実施形態において、前記スロープの前記基端において、前記傾斜面に対向する角部は面取り形状を有してもよい。このような構成によると、前記スロープが前記傾斜面に当接したときに、前記スロープをより安定的に斜め上方へ案内できる。
【0015】
本技術の一実施形態において、前記スロープの前記基端の強度は、前記スロープの前記先端の強度よりも高くてもよい。前記スロープの前記基端の強度を高めておくことで、前記スロープの前記基端が前記傾斜面に当接したときに、前記スロープの前記基端が変形することを抑制することができる。これにより、前記スロープを前記傾斜面に沿ってより安定的に案内することができる。
【0016】
本技術の一実施形態において、車輪を駆動するモータをさらに備えてもよい。この場合、前記高電圧ユニットは、前記モータに電力を供給する電池ユニットであってもよい。
【0017】
(実施例)図1図5を参照して、本実施例の車両10について説明する。ここで、図面における方向FRは、車両10の前後方向における前方を示し、方向RRは車両10の前後方向における後方を示す。また、方向LHは車両10の左右方向(あるいは幅方向)における左方を示し、方向RHは車両10の左右方向における右方を示す。そして、方向UPは車両10の上下方向における上方を示し、方向DWは車両10の上下方向における下方を示す。加えて、明細書中に記載された方向、例えば「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」、「前(方)」、「後(方)」、「左(方)」、「右(方)」、「上(方)」及び「下(方)」などは、車両10における方向をそれぞれ示す。
【0018】
図1に示すように、車両10は、スロープ24を備える乗り合い型バスである。車両10は、車体12と、車体12を支持する複数の車輪14と、一対の乗降用ドア22(以降、ドア22と称する)を備える。車体12は、概して箱形状を有する。車体12の内部には、車室12cが画定されている。車体12は、左側面12aにドア開口12dを有する。車体12は、ドア開口12dに一対のドア22が取り付けられている。一対のドア22の各々は、車体12の外側において互いに反対方向(即ち、車両10の前後方向)に開くスイングドアである。一対のドア22を開くことにより、乗員は車室12c内に搭乗できる。複数の車輪14の各々は、車体12に対して回転可能に取り付けられている。複数の車輪14には、一対の前輪と、一対の後輪とが含まれる。なお、車輪14の数については、四つに限定されない。
【0019】
本実施例の車両10は、例えば電気自動車、ハイブリッド車、燃料電池車などの電動自動車である。車両10は、駆動モータ16と、PCU(Power Control Unit)18と、電池ユニット20と、を備える。駆動モータ16は、車輪14の少なくとも一つ(例えば、一対の前輪)を駆動する。駆動モータ16には、PCU18を介して、電池ユニット20が接続されている。PCU18は、例えばDC-DCコンバータ及び/又はインバータといった、電力変換装置(不図示)を備えており、電池ユニット20から駆動モータ16への供給電力を調節することができる。電池ユニット20は、ケース(不図示)と、ケース内部に収容された複数の電池セル(不図示)を有する。電池ユニット20は、駆動モータ16に電力を供給する。駆動モータ16、PCU18及び電池ユニット20は、いわゆる高電圧部品であり、60ボルトを超える直流電圧又は30ボルト(実効値)を超える交流電圧で動作する電気部品である。
【0020】
特に限定されないが、車体12は、フレーム構造を有する。図3に示すように、車体12は、その下部において、メインフレーム12mと、一対のロッカ12rと、フロア12fとを備える。フロア12fは、乗員が搭乗する車室12cを部分的に画定する板部材である。フロア12fは、左側面12aから、車両10に対して左側面12aと反対側に位置する右側面12bまで延びている。メインフレーム12m及び一対のロッカ12rは、フロア12fの下方に位置する。メインフレーム12mは、前後方向に延びているとともに、はしご状に形成された骨格部材である。一対のロッカ12rは、車両10の前後方向に延びているとともに、車両10の左右方向においてメインフレーム12mの外側にそれぞれ位置する。このロッカ12rにより、メインフレーム12mが保護される。一例ではあるが、車体12は、主に金属で構成されている。
【0021】
電池ユニット20は、フロア12fの下方に配置され、メインフレーム12mの間に介在している。ここで、電池ユニット20は、本明細書が開示する技術における「高電圧ユニット」の一例である。
【0022】
車両10は、前述したスロープ24に加え、スロープ収容部26と、電気モータ28と、モータハウジング30と、を備える。スロープ24、スロープ収容部26、電気モータ28、及びモータハウジング30は、フロア12fの下方に位置する。スロープ24は、フロア12fの下から出し入れされて、車椅子の乗降などに利用される。特に限定されないが、スロープ24は、電気モータ28によって駆動される。電気モータ28はモータハウジング30に収容される。ここで、電気モータ28は、本明細書が開示する技術における「アクチュエータ」の一例である。
【0023】
スロープ24は、概して板状部材である。スロープ24は、先端24aと、先端24aの反対側に位置する基端24bとを備える。スロープ収容部26は、概して板部材であり、フロア12fに沿って広がっている。スロープ収容部26は、フロア12f下に設けられており、スロープ24を車体12の内部に収容する。モータハウジング30は、スロープ収容部26の右端26bに配置される。図5に示すように、モータハウジング30は、板部材によって形成されたカバー部材である。モータハウジング30は、例えば金属で構成されている。
【0024】
図2図3に示すように、スロープ24は、収容位置と使用位置との間を移動可能に構成されている。スロープ24が収容位置にあるとき(図2参照)、スロープ24は車体12の内部に収容され、電池ユニット20とフロア12fとの間に位置する。このとき、スロープ24の基端24bは、水平方向において電気モータ28を収容するモータハウジング30と隣接している。一方、スロープ24が使用位置にあるとき、スロープ24はフロア12fと地面Gとの間に架け渡される。このとき、スロープ24の先端24aは地面Gに接触し、スロープ24の基端24bはフロア12fの左端に近接する。スロープ24が使用位置にあるときに、地面Gに対するスロープ24の傾斜角度θ1は、例えば5度から30度であってよい。
【0025】
以上のように、スロープ24は、使用位置と収容位置との間をスライドして移動可能に構成されている。特に限定されないが、スロープ収容部26には、左右方向に延びる一対のレール(不図示)が設けられている。スロープ24は、一対のレールによってスライド可能に支持されているとともに、ベルト機構といった伝動機構を介して電気モータ28に接続されている。これにより、スロープ24は、電気モータ28による動力を受けて、使用位置と収容位置との間を移動する。スロープ24は、収容位置から使用位置へ移動するとき、車体12のスロープ開口12sを通って、車体12の左方へ押し出される。スロープ開口12sには、可動式のスロープ蓋12eが設けられている。スロープ蓋12eは、スロープ24の動作に連動して、スロープ開口12sを開閉する。
【0026】
次いで、主に図4及び図5を参照して、スロープ24が収容位置に収容されているときのモータハウジング30と、スロープ24の詳細の構成についてさらに説明する。
【0027】
図4に示すように、モータハウジング30には、スロープ24の基端24bと電気モータ28との間には傾斜面30aが設けられている。傾斜面30aは、スロープ24の基端24bから電気モータ28に向かうにつれて上方に変位している。傾斜面30aは、例えば、スロープ24に対して、約30度の角度θ2で傾斜している。スロープ24の下面24dをモータハウジング30の傾斜面30aに向けて延長した延長面ES(図4において破線で図示)は、傾斜面30aと交差する。スロープ24の基端24bのモータハウジング30の傾斜面30aに対向する角部24cは、面取り形状を有している。モータハウジング30とフロア12fとの間には、隙間CLが設けられている。隙間CLの間隔は、スロープ24の厚みTよりも大きい。
【0028】
特に限定されないが、図5に示すようにモータハウジング30の傾斜面30aでは、モータハウジング30の傾斜面30aに隣接する面(以降、隣接面30b)と比較して、部分的に板厚が大きい。これにより、モータハウジング30において、傾斜面30aの剛性は、隣接面30bよりも剛性が高められている。また、スロープ24の基端24bを構成する材料は、スロープ24の先端24aを構成する材料よりも強度が高い。
【0029】
本実施例のような車両10では、車室12cのスペースを広くするために、電池ユニット20が、車両10のフロア12f下に配置されている。しかしながら、例えば他の車両の衝突を受けた場合、フロア12f下に収容されたスロープ24には、水平方向から作用する衝突荷重によって、折れ曲がりが生じることがある。この場合、折れ曲がったスロープ24が、同じくフロア12f下に配置された電池ユニット20に、ダメージを与えてしまうおそれがある。
【0030】
上記課題を鑑みて、本実施例の車両10では、スロープ24が収容位置にあるときに、スロープ24の基端24bは水平方向において電気モータ28と隣接している。さらに、スロープ24の基端24bと電気モータ28との間には、スロープ24の基端24bから電気モータ28に向かうにつれて上方に変位する傾斜面30aが設けられている。このような構成によると、スロープ24に先端24a側から衝突荷重が加えられると、スロープ24は電気モータ28に向けて押し込まれる。このとき、スロープ24の基端24bが傾斜面30aに当接することで、スロープ24は傾斜面30aに沿って斜め上方へ案内される。これにより、スロープ24に生じる圧縮力が緩和されて、スロープ24の折れ曲がりが抑制される。スロープ24の折れ曲がりが抑制されることで、電池ユニット20が受けるダメージを回避又は抑制することができる。
【0031】
本実施例の車両10では、スロープ24の折れ曲がりを抑制するために、様々に工夫がされている。以下に、その工夫されている点について説明する。但し、下記する構成は、あくまでも一例であり、必ずしも必要とされるものではない。
【0032】
本実施例における電気モータ28は、フロア12fの下方に位置するとともに、電気モータ28とフロア12fとの間には隙間CLが設けられている。このような構成によると、モータハウジング30の傾斜面30aに沿って案内されたスロープ24を、電気モータ28とフロア12fとの間へ退避させることができる。これにより、スロープ24の折れ曲がりをさらに抑制することができる。
【0033】
本実施例において、スロープ24が収容位置に収容されたときに、スロープ24の下面24dをモータハウジング30の傾斜面30aに向けて延長した延長面ESが、傾斜面30aと交差している。このような構成によると、スロープ24が傾斜面30aに当接したときに、スロープ24をより安定的に斜め上方へ案内できる。
【0034】
本実施例におけるモータハウジング30は、その傾斜面30aが、モータハウジング30の他の少なくとも一面(例えば、隣接面30b)より、高い剛性を有している。このような構成によると、スロープ24がモータハウジング30の傾斜面30aに当接したときに、傾斜面30aが変形することを抑制することができる。これにより、スロープ24をより安定的に斜め上方に案内することができる。
【0035】
本実施例におけるモータハウジング30の傾斜面30aは、収容位置に収容されたスロープ24に対して、例えば30度の角度で傾斜されている。この傾斜角度θ2は、特に限定されず、60度以下の角度であってもよく、45度以下の角度であってもよい。このような構成によると、スロープ24がモータハウジング30の傾斜面30aに当接したときに、スロープ24をより安定的に斜め上方に案内することができる。
【0036】
本実施例におけるスロープ24の基端24bの強度は、スロープ24の先端24aの強度よりも高い。このような構成によると、スロープ24の基端24bの強度を高めておくことで、スロープ24の先端24aがモータハウジング30の傾斜面30aに当接したときに、前記スロープの基端24bが変形することを抑制することができる。これにより、スロープ24を傾斜面30aに沿ってより安定的に案内することができる。
【0037】
本実施例におけるスロープ24の基端24bにおいて、モータハウジング30の傾斜面30aに対向する角部24cは面取り形状を有してもよい。このような構成によると、スロープ24が傾斜面30aに当接したときに、スロープ24をより安定的に斜め上方へ案内できる。
【0038】
以上、本明細書が開示する技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。図6及び図7を参照して、傾斜面30aの変形例について説明する。
【0039】
(変形例1)図6に示すように、モータハウジング30の傾斜面30aは、スロープ24側から見て凹状に湾曲してもよい。このような構成によると、スロープ24が傾斜面30aに当接したときに、スロープ24をより安定的に斜め上方へ案内できる。
【0040】
(変形例2)図7に示すように、傾斜面30aの一部又は全部が、電気モータ28とスロープ24との間において、モータハウジング30とは異なる部材に設けられていてもよい。特に限定されないが、図7に示す構成では、上方への突出部130をスロープ収容部26に設け、その突出部130に傾斜面30aの一部が設けられている。この場合であっても、スロープ24の基端24bが傾斜面30aに当接することで、スロープ24は傾斜面30aに沿って斜め上方へ案内される。
【0041】
本明細書、又は、図面に説明した技術要素は、単独で、あるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。本明細書又は図面に例示した技術は、複数の目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【0042】
10:車両
12f:フロア
14:車輪
16:駆動モータ
20:電池ユニット
24:スロープ
24a:先端
24b:基端
24c:角部
24d:下面
28:電気モータ
30:モータハウジング
30a:傾斜面
30b:隣接面
CL:隙間
ES:延長面
T:厚み
θ1:スロープの傾斜角度
θ2:傾斜面の傾斜角度
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7