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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】2025-01-14
(45)【発行日】2025-01-22
(54)【発明の名称】車両の高電圧部品の保護構造
(51)【国際特許分類】
   B60K 1/00 20060101AFI20250115BHJP
   B62D 25/20 20060101ALI20250115BHJP
【FI】
B60K1/00
B62D25/20 H
【請求項の数】 4
(21)【出願番号】P 2024508202
(86)(22)【出願日】2023-03-14
(86)【国際出願番号】 JP2023009959
(87)【国際公開番号】W WO2023176860
(87)【国際公開日】2023-09-21
【審査請求日】2024-05-17
(31)【優先権主張番号】P 2022040544
(32)【優先日】2022-03-15
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006286
【氏名又は名称】三菱自動車工業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100177460
【弁理士】
【氏名又は名称】山崎 智子
(72)【発明者】
【氏名】小宮 僚
(72)【発明者】
【氏名】中村 栄隆
(72)【発明者】
【氏名】篠永 悠太
【審査官】宇佐美 琴
(56)【参考文献】
【文献】特開2020-117212(JP,A)
【文献】特開2018-170101(JP,A)
【文献】特開2015-189433(JP,A)
【文献】特開2007-276583(JP,A)
【文献】国際公開第2011/145408(WO,A1)
【文献】国際公開第2010/137150(WO,A1)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B60K 1/00- 1/04
B60R 16/04
B62D 17/00-25/08,25/14-29/04
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
座席と、前記座席直後のフロアパネル上にカバーで覆われた高電圧部品が設けられた車両の高電圧部品の保護構造であって、
前記カバーの内部に前記フロアパネルに取り付けられた保護フレームが設けられ、
前記保護フレームは、車幅方向に延在して前記高電圧部品を後方から覆う正面部と、前記正面部の延在方向の両端から車両前方に延在し前記座席の骨格部材に正対する一対の側面部とを備えており、
前記一対の側面部は、前記フロアパネルの下面で車幅方向に延在するクロスメンバに連結されている、
ことを特徴とする車両の高電圧部品の保護構造。
【請求項2】
前記一対の側面部の間に位置する前記クロスメンバの箇所に連結され、車両前方に延在する補強部材が前記フロアパネルの下面に連結されている、
ことを特徴とする請求項記載の車両の高電圧部品の保護構造。
【請求項3】
前記高電圧部品は台座を介して前記フロアパネルに取り付けられている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の車両の高電圧部品の保護構造。
【請求項4】
前記車両は、キャビンと、前記キャビンの後方に荷台とを備えるピックアップトラックであり、
前記キャビンは、前記フロアパネルの後端から起立し前記キャビン後部を構成するとともに前記キャビンと前記荷台とを区画するバックパネルを有し、
前記カバーは、前記フロアパネルと前記バックパネルにわたって取り付けられる取り付け部を有し、
前記カバーの内部に前記バックパネルに沿って延在するはしご状のサブフレームが設けられている、
ことを特徴とする請求項1または2記載の車両の高電圧部品の保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、車両の高電圧部品の保護構造に関する。
【背景技術】
【0002】
車室(キャビン)に設けられた座席の後方の空間を利用してバッテリーやDC/DCコンバータなどの高電圧部品を配置した車両が提供されている。
この場合、車両が後面衝突すると、高電圧部品に対して座席および車両後部に位置する周辺部品が干渉するおそれがあるため、高電圧部品の保護を図る必要がある。
そこで、高電圧部品を強度剛性の高い材料から構成されたケース内に収容する構造が提案されている(特許文献1参照)。
また、座席と高電圧部品との間に、衝突時に後方に移動する座席に当接して座席の移動を止める上メンバを設けると共に、高電圧部品と車両後部に位置するエンジンとの間に、衝突時に前方に移動するエンジンに当接してエンジンの移動を止める下メンバを設ける構造が提案されている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】日本国特開2006-147593号公報
【文献】日本国特開2017-77788号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、特許文献1記載の技術では、高電圧部品の全体を覆う強度剛性の高い専用のケースを設ける必要がある。
また、特許文献2記載の技術では、座席とエンジンとの間に、上メンバと下メンバを設置するに足る大きな占有スペースを確保しなくてはならない不利がある。
さらに双方の技術では、後面衝突時に、高電圧部品の車両前方に位置する座席の骨格と周辺部品とで挟まれることに対する高電圧部品の保護が何ら図られていない。
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、後面衝突時における車両前方に位置する座席の骨格に対する高電圧部品の保護を図りつつ、占有スペースのコンパクト化を図る上で有利な車両の高電圧部品の保護構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
上記目的を達成するために、本発明の一実施の形態は、座席と、前記座席直後のフロアパネル上にカバーで覆われた高電圧部品が設けられた車両の高電圧部品の保護構造であって、前記カバーの内部に前記フロアパネルに取り付けられた保護フレームが設けられ、前記保護フレームは、車幅方向に延在して前記高電圧部品を後方から覆う正面部と、前記正面部の延在方向の両端から車両前方に延在し前記座席の骨格部材に正対する一対の側面部とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0006】
本発明の一実施の形態によれば、後面衝突時に、高電圧部品が周辺部品と座席の骨格部材との間で挟まれようとした際に、保護フレームにより高電圧部品を保護する上で有利となる。
保護フレームはカバーの内部に配置されるコンパクトな部材であるため、保護フレームを小さなスペースに配置できる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
図1】第1の実施の形態に係る車両の高電圧部品の保護構造の側面断面図である。
図2】車両の高電圧部品の保護構造からカバーおよび保護フレームを取り外した状態を示す斜視図である。
図3】実施の形態に係る車両の高電圧部品の保護構造を車幅方向から見た側面図であり、クロスメンバに連結された補強部材を示す。
図4】カバーの斜視図である。
図5】台座の斜視図である。
図6】(A)は台座、バッテリーおよびDC/DCコンバータ、保護フレームを示す斜視図、(B)は(A)を車両前方から見た正面図である。
図7】(A)は保護フレームを車両前方から見た斜視図、(B)は保護フレームを車両後方から見た斜視図、(C)は(A)のC-C線断面図である。
図8】第2の実施の形態に係る車両の高電圧部品の保護構造を車両後方から見た斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
(第1の実施の形態)
以下、本発明の第1の実施の形態に係る車両の高電圧部品の保護構造について図面を参照して説明する。
なお、以下の図面において、符号FRは車両前方、符号UPは上方、符号HLは車幅方向を示す。
本実施の形態では、車両が、車室(キャビン)の車両後方に開放式の荷台が設けられたピックアップトラックであり、かつ、後述するバッテリーおよびDC/DCコンバータからモータ(オルタネータ)に電力が供給されることで走行開始時や加速時にエンジンの駆動力を補助する機能を有するいわゆるマイルドハイブリッド車である場合について説明する。
【0009】
図1に示すように、車両12は、車両前後方向に延在し車幅方向に間隔をおいて設けられた不図示の一対のサイドメンバと、一対のサイドメンバによって支持され車両前後方向および車幅方向に延在するフロアパネル14と、車両前後方向に間隔をおいて一対のサイドメンバの間を連結する複数のクロスメンバ16とを備えている。
図8に示すように、フロアパネル14の後部には3つの後部座席18が車幅方向に並べられて配置されている。
後部座席18の後方にはフロアパネル14の後端から起立し上下方向および車幅方向に延在し周辺部品を構成するバックパネル20が設けられ、バックパネル20の車両後方には不図示の開放式の荷台が設けられている。
言い換えると、キャビンは、フロアパネル14の後端から起立しキャビン後部を構成するとともにキャビンと荷台とを区画するバックパネル20を有している。
【0010】
図1図8に示すように、3つの後部座席18は、座面を構成するシートクッション1802と、シートクッション1802の後方から起立するシートバック1804と、シートバック1804の上端に設けられたヘッドレスト1806とを備えている。
図1に示すように、シートクッション1802の不図示のフレームの後部は、クロスメンバ16に取り付けられている。
図8に示すように、各シートバック1804の内部には、シートバック1804の骨格を形成するシートバックフレーム22がそれぞれ設けられている。
各シートバックフレーム22は、シートバック1804の四辺に沿って矩形枠状に延在している。
図1図8に示すように、各シートバックフレーム22の下端は、シートクッション1802の後部に設けられシートバック1804の車幅方向の全域にわたって延在するパイプ状のリクライニング軸24に揺動可能に連結され、各シートバック1804のリクライニング角度が調整できるように構成されている。
シートバックフレーム22とリクライニング軸24により後部座席18の骨格部材が構成されている。
【0011】
高電圧部品であるバッテリー26とDC/DCコンバータ28は、図2図3に示すように、後部座席18とバックパネル20との間のフロアパネル14上に配置され、カバー30で覆われている。すなわち、高電圧部品は、後部座席18直後のフロアパネル14上にカバー30で覆われている。
バッテリー26とDC/DCコンバータ28は、図5に示す台座32を介してフロアパネル14上に配置され、台座32の直下のフロアパネル14の下方には、図2図3に示すように、クロスメンバ16が車幅方向に延在している。
また、バッテリー26の直下のクロスメンバ16の箇所からフロアパネル14の下面に接合されつつ補強部材34が車両前方に延在している。
なお、補強部材34は、後述する一対の側面部40の間に位置するクロスメンバ16の箇所から車両前方に延在している。
【0012】
カバー30は合成樹脂製である。
カバー30は、図4に示すように、フロアパネル14にボルトで取り付けられる下部取り付け縁3002と、バックパネル20にボルトで取り付けられる後部取り付け縁3004とを有し、それら取り付け縁3002、3004で囲まれた部分がバッテリー26とDC/DCコンバータ28を覆うカバー本体3006となっており、カバー本体3006にはカバー本体3006内部の空気を循環させる不図示のブロアの配置部3008が設けられている。
【0013】
図1図3に示すように、車両の高電圧部品の保護構造10は、板金製の保護フレーム36を備えている。
保護フレーム36は、高電圧部品であるバッテリー26とDC/DCコンバータ28を、後面衝突時に、車両後方においてバックパネル20から保護し、車両前方においてリクライニング軸24から保護するものである。
保護フレーム36は、フロアパネル14に取り付けられ、カバー30の内部に配置されている。
図6(A)および(B)、図7(A)~(C)に示すように、保護フレーム36は、正面部38と一対の側面部40とを備えている、
【0014】
正面部38は、バッテリー26とDC/DCコンバータ28の車両後方で車幅方向に延在しており、バッテリー26とDC/DCコンバータ28を車両後方から覆っている。
正面部38は、図7(C)に示すように、2枚の鋼板が重ね合わせて形成され、上下方向の高さを有して車幅方向に延在する縦板部3802と、縦板部3802の上端から車両前方に突出し車両前後方向の幅を有して車幅方向に延在する横板部3804とを備えている。
縦板部3802は、2枚の鋼板が車両前後方向で隙間を空けて対向する対向板部3802Aを有し、対向板部3802Aの上下方向の中間部で車両後方に位置する鋼板には、縦板部3802のほぼ全長に延在するビード部3802Bが設けられている。
対向板部3802Aを設け、ビード部3802Bを設けることにより正面部38の車両前後方向の剛性が高められている。
【0015】
図7(A)、(B)に示すように、一対の側面部40は、側面板本体4002と、下取り付け板部4004と、後取り付け板部4006とを備えている。
側面板本体4002は、正面部38の車幅方向の両端から上下方向の高さを有して車両前方に延在している。
側面板本体4002は、車幅方向から見た場合、車両前端の高さが車両後端の高さよりも小さい寸法の台形状を呈している。
側面板本体4002の内側には、二等辺の頂点を車両前方に向けたほぼ二等辺三角形状に延在するビード部4002Aが設けられている。
側面板本体4002にビード部4002Aが設けられ、また、側面板本体4002は上下方向の高さを有して車両前方に延在していることから、側面板本体4002は車両前後方向の剛性を有している。
図1に示すように、側面板本体4002の前縁4002Bは、リクライニング軸24に対して後方から対向しており、車幅方向から見た場合に、前縁4002Bの上端はリクライニング軸24の中心よりも高い箇所に位置している。
図7(A)、(B)に示すように、下取り付け板部4004は、側面板本体4002の下縁に設けられ、下縁から車幅方向外側に突出し均一の幅をもって側面板本体4002の下縁の全長に沿って延在している。
下取り付け板部4004には、不図示のボルトが挿通され、図1に示すように、このボルトはフロアパネル14を挿通してクロスメンバ16に取り付けられている。
後取り付け板部4006は、側面板本体4002の車両後縁に設けられ、車両後縁から車幅方向外側に突出し均一の幅をもって後縁の全長にわたって延在している。
後取り付け板部4006は、正面部38の縦板部3802に溶接により接合され、このように後取り付け板部4006と縦板部3802が接合された状態で正面部38の下縁は、フロアパネル14の上方に離れた箇所に位置する。
【0016】
このような本実施の形態によれば、後面衝突時に、高電圧部品であるバッテリー26とDC/DCコンバータ28がバックパネル20と後部座席18のリクライニング軸24との間で挟まれようとした際に、保護フレーム36によりそれら高電圧部品を保護する上で有利となる。
詳細には、バッテリー26とDC/DCコンバータ28の車両後方は正面部38で覆われ、車両前後方向に延在する一対の側面部40の車両前端はリクライニング軸24に正対することから、仮に、バッテリー26とDC/DCコンバータ28が車両前方に移動しても、車両前後方向において剛性を有する一対の側面部40によりバッテリー26とDC/DCコンバータ28とが、リクライニング軸24とバックパネル20とにより挟まれて破壊されることを阻止する上で有利となる。
また、保護フレーム36はカバー30の内部に配置されるコンパクトな部材である。
そのため、保護フレーム36を小さなスペースに配置する上で有利となる。
【0017】
また、一対の側面部40は、フロアパネル14の下面で車幅方向に延在するクロスメンバ16に連結されているので、後面衝突時の衝突荷重を、一対の側面部40からクロスメンバ16に分散でき、リクライニング軸24とバックパネル20とによりバッテリー26とDC/DCコンバータ28とが挟まれて破壊されることを阻止する上で有利となる。
【0018】
また、一対の側面部40の間に位置するクロスメンバ16の箇所に連結され、車両前方に延在する補強部材34がフロアパネル14の下面に連結されているので、後面衝突時の衝突荷重を、一対の側面部40からクロスメンバ16を介して補強部材34に分散でき、
リクライニング軸24とバックパネル20とによりバッテリー26とDC/DCコンバータ28とが挟まれて破壊されることを阻止する上で有利となる。
【0019】
また、バッテリー26とDC/DCコンバータ28は台座32を介してフロアパネル14に取り付けられているので、台座32にバッテリー26とDC/DCコンバータ28を予め組み付けた状態でそれら高電圧部品を車両12に取り付けることができるため、組立作業の効率化を図る上で有利となる。
なお、第1の実施の形態では、車両12がピックアップトラックである場合について説明したが、本発明はピックアップトラック以外の様々な車両に適用可能であり、例えば、
ハッチバックタイプの車両では、テールゲートがバックパネル20に相当する。
【0020】
(第2の実施の形態)
次に図8を参照して第2の実施の形態について説明する。
なお、以下の実施の形態において第1の実施の形態と同様の部分、部材については同一の符号を付してその説明を省略し、異なる部分について重点的に説明する。
第2の実施の形態では、キャビン(車室)と、キャビン後方の荷台とを備えるピックアップトラック専用の高電圧部品の保護構造10である。
すなわち、周辺部品はフロアパネル14の後端から起立しキャビンと荷台とを区画するバックパネル20(図1参照)であり、カバー30は、フロアパネル14とバックパネル20(図1参照)にわたって取り付けられる取り付け部、すなわち、下部取り付け縁3002と後部取り付け縁3004(図4参照)を有している。
カバー30の内部には、第1の実施の形態と同様に保護フレーム36(図1参照)が配置されている。
さらに第2の実施の形態では、カバー30の内部に、車幅方向に間隔をおいた複数箇所で後部座席18のシートバック1804の背面に沿って上下に延在する複数の前部ロッド4202と、各前部ロッド4202の上端から車両後方に延在する複数の上部ロッド4204と、車幅方向に延在し複数の上部ロッド4204の車両後端を接続する後部ロッド4206とを有するサブフレーム42が設けられている。
このような第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様な効果が奏される他、
サブフレーム42によって高電圧部品の保護を高める上でより有利となる。
【0021】
なお、実施の形態では、後部座席18の直後のフロアパネル14上に高電圧部品が設けられた場合について説明したが、本発明は後部座席18以外の座席にも無論適用可能である。
【0022】
以上、各種の実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上記実施の形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。
【0023】
なお、本出願は、2022年3月15日出願の日本特許出願(特願2022-040544)に基づくものであり、その内容は本出願の中に参照として援用される。
【符号の説明】
【0024】
10 車両の高電圧部品の保護構造
12 車両
14 フロアパネル
16 クロスメンバ
18 後部座席(座席)
1802 シートクッション
1804 シートバック
1806 ヘッドレスト
20 バックパネル(周辺部品)
22 シートバックフレーム(骨格部材)
24 リクライニング軸(骨格部材)
26 バッテリー
28 DC/DCコンバータ
30 カバー
3002 下部取り付け縁
3004 後部取り付け縁
3006 カバー本体
3008 ブロアの配置部
32 台座
34 補強部材
36 保護フレーム
38 正面部
3802 縦板部
3802A 対向板部
3804 横板部
40 一対の側面部
4002 側面板本体
4002A ビード部
4002B 前縁
4004 下取り付け板部
4006 後取り付け板部
42 サブフレーム
4202 前部ロッド
4204 上部ロッド
4206 後部ロッド
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8