JP5508543B2

JP5508543B2 - 車両のケーブル配設構造

Info

Publication number: JP5508543B2
Application number: JP2012542791A
Authority: JP
Inventors: 雄一望月
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2011-09-29
Publication date: 2014-06-04
Anticipated expiration: 2031-09-29
Also published as: JPWO2012063399A1; US20130213722A1; WO2012063399A1; US8899360B2; CN103201139A; CN103201139B

Description

本発明は、車両においてモータとバッテリとの間で送電を行うためのケーブルの配設構造に関する。

電動車両やハイブリッド車両においては、大容量のバッテリが必要とされ、より大きな配設スペースが必要となる。このため、モータやエンジンが配設される駆動部配設部ではなく、車室部や荷室部にバッテリが配設される（例えば特許文献１）。

特開２００４−１４８８５０号公報

車室部や荷室部にバッテリを配設すると、モータとバッテリ間で送電を行うケーブルは、駆動部配設部と車室部等とを跨って配設することになる。このため、ケーブル長が長くなる傾向にあると共に配線スペースにも制約を受けることになり、車両衝突時のケーブルの挙動によっては、周辺部品との干渉によりケーブル自体が損傷する場合がある。

本発明の目的は、車両衝突時のケーブルの損傷をより確実に防止することにある。

本発明によれば、車室部と、モータが配置された駆動部配設部と、を有する車両において、前記車室部側から前記駆動部配設部へ配設され、前記モータとバッテリとの間で送電を行うためのケーブルを備えた、車両のケーブル配設構造において、前記車両が、前記車室部と前記駆動部配設部とを隔てる位置において、車幅方向に延設されたフレーム部材と、前記駆動部配設部において、前記フレーム部材に対向して配置され、車幅方向に延設された延設部と、該延設部から前記フレーム部材へ突出した突出部と、を有する車両構成要素と、を備え、前記ケーブルが、変曲点を挟んで第１及び第２湾曲部を有して車両前後方向に延設され、前記ケーブルの、前記変曲点を含む前記第１及び第２湾曲部間の途中部分が、前記突出部の側方において、前記フレーム部材と前記延設部との間を通過していることを特徴とする車両のケーブル配設構造が提供される。

この配設構造では、前記ケーブルが前記第１及び第２湾曲部並びに変曲点を有するため、車両前後方向の衝撃荷重の作用時における前記ケーブル自体の変形方向が規則的になり、不測の変形による周辺部品との干渉を回避できる。そして、前記ケーブルの、前記変曲点を含む前記第１及び第２湾曲部間の途中部分が、前記突出部の側方において、前記フレーム部材と前記延設部との間を通過しているため、前記途中部分が挟まれることを抑制できる。よって、車両衝突時のケーブルの損傷をより確実に防止することができる。

本発明の好適な実施形態においては、前記車両構成要素が、車両前後方向に平行移動して前記突出部が前記フレーム部材に当接した仮想位置に位置した場合、前記途中部分が、前記突出部の側方において、前記フレーム部材と前記延設部との間の空間を通過している構成としてもよい。

この構成によれば、より強い衝撃荷重が作用した場合であっても、前記途中部分が挟まれることを抑制でき、前記ケーブルの損傷をより確実に防止することができる。

また、本発明の好適な実施形態においては、前記車両構成要素が、前記仮想位置から前記突出部と前記フレーム部材との当接部位を回動中心として、前記延設部の一部が前記フレーム部材に当接するまで回動した仮想回動位置に位置した場合、前記途中部分が、前記当接部位と前記延設部の前記一部と前記突出部の根元部分とを頂点とする仮想三角形の中を通過している構成としてもよい。

この構成によれば、更に強い衝撃荷重が作用した場合であっても、前記途中部分が挟まれることを抑制でき、前記ケーブルの損傷をより確実に防止することができる。

また、本発明の好適な実施形態においては、前記車両構成要素が、前記突出部と前記延設部の前記一部との間に配置されて前記フレーム部材へ突出し、前記仮想三角形を分割する補助突出部を備えていてもよい。

この構成によれば、更に強い衝撃荷重が作用した場合であっても、前記途中部分周辺に、より確実にスペースが確保されて前記途中部分が挟まれることを抑制できる。

また、本発明の好適な実施形態においては、前記駆動部配設部が前記車室部に対して前方に配設され、前記車両構成要素が、ステアリングギヤボックスである構成としてもよい。本来的に車両に備わる構成を活用することで、追加の特別な部材を不要とすることができる。

また、本発明の好適な実施形態においては、前記ケーブルがＳ字状に湾曲したことにより、前記第１及び第２湾曲部並びに前記変曲点が形成されている構成としてもよい。

本発明によれば、車両衝突時のケーブルの損傷をより確実に防止することができる。

本発明の第１の実施形態に係る車両のケーブル配設構造を示す図であり、車両を左側方から見た図。本発明の第１の実施形態に係る車両のケーブル配設構造を示す図であり、車両を下方から見た図。車両衝突後の構成部品の配置状態の一例を示す図であり、車両を左側方から見た図。車両衝突後の構成部品の配置状態の一例を示す図であり、車両を下方から見た図。車両衝突後の構成部品の配置状態の他の例を示す図。本発明の他の実施形態に係る車両のケーブル配設構造を示す図。車両衝突後の構成部品の配置状態の一例を示す図。ケーブルの形状による変形態様の説明図。ケーブルの形状による変形態様の説明図。

＜第１の実施形態＞
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１の実施形態に係る車両のケーブル配設構造を示す図であり、図１Ａは車両を左側方から見た図、図１Ｂは車両を下方から見た図である。

車両１は、シートや荷室等が設けられる車室空間を含む車室部２と、ダッシュパネル４で仕切られて駆動部１０が配置される空間を含む駆動部配設部３と、を有する。駆動部配設部３は、車室部２に対して前方に設けられ、車室部２の後方には不図示の荷室部が設けられる。荷室部は荷室空間を含む。車両１は、駆動部１０の駆動力を前輪に伝達するＦＦ駆動の電動車両である。

駆動部１０は、モータ１１と、動力伝達機構１２と、インバータ１３とを備える。動力伝達機構１２は、例えば、自動変速機及び差動装置を備え、モータ１１で発生した駆動力を前輪の車軸に伝達する。本実施形態では、動力伝達機構１２の左側方にモータ１１が設けられ、動力伝達機構１２の上方にインバータ１３が設けられる。

車室部２の下部において、フロアパネル５下にバッテリ２０が配設される。バッテリ２０は、左右のサイドフレーム６の間に配設され、左右のサイドフレーム６や後述するフレーム部材４０に支持される。バッテリ２０の下方には、バッテリ２０を覆うカバーが設けられる。バッテリ２０は荷室部（不図示）に設けてもよい。

車室部２と駆動部配設部３とを隔てる位置には、車幅方向に延設されるフレーム部材４０が設けられる。フレーム部材４０は、車体を補強する部材であり、本実施形態の場合、左右のサイドフレーム６の間に架け渡されるようにして左右のサイドフレーム６に接合される。

更に、駆動部配設部３には、前輪を操舵する操舵機構５０が設けられる。操舵機構５０は、内部にタイロッドを収容するステアリングギヤボックス５１を備える。本実施形態の場合、ステアリングギヤボックス５１はモータ５２を備えており、電動パワーステアリングを構成している。

ステアリングギヤボックス５１は、その本体部分がフレーム部材４０に対向して配置されると共に車幅方向に延設された延設部を構成し、そのモータ５２がフレーム部材４０に突出した突出部を構成する車両構成要素である。

ケーブル３０は、バッテリ２０と、インバータ１３とを接続し、バッテリ２０とモータ１１との間の送電を行う一対のケーブルであり、車室部２側から駆動部配設部３へ配設されている。

ケーブル３０は、車両前後方向で、かつ、上下方向に延設されており、変曲点３３を挟んで湾曲部３１、３２を有している。本実施形態の場合、湾曲部３１、３２が互いに逆方向に湾曲してケーブル３０は全体としてＳ字状に湾曲している。ケーブル３０は、ステアリングギヤボックス５１よりも上下方向に高い位置でインバータ１３に接続され、また、ステアリングギヤボックス５１よりも上下方向に低い位置でバッテリ２０に接続される。

ここで、ケーブル３０に対する荷重作用時の変形態様について図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。まず、図５Ａは比較例としてケーブルを直線的に配設した場合を示す。ケーブルを直線的に配設した場合は、車両前後方向の荷重がケーブルに作用すると、その変形方向が同図に示すように複数パターンあり、不規則になる。よって、不測の変形が生じて周辺部品との干渉によりケーブルが損傷する場合がある。

一方、図５Ｂに示すように本実施形態では、ケーブル３０が変曲点３３を挟んで湾曲部３１、３２を有しているので、車両前後方向の荷重がケーブル３０に作用すると、その変形方向が同図に示すように規則的になる。特に注目すべき点は変曲点３３はその変位がほとんどないことである。これにより、以下に述べるように、前後衝突時に周辺部品との干渉を回避できるようにケーブル３０を配置することが可能となる。

図１Ａ及び図１Ｂに戻り、湾曲部３１、３２はその変形が許容されるスペースに配設されている。そして、ケーブル３０の、変曲点３３を含む湾曲部３１、３２間の途中部分３４は、モータ５２の側方において、フレーム部材４０とステアリングギヤボックス５１との間を通過している。途中部分３４はステアリングギヤボックス５１とフレーム部材４０との間に位置しているため、前後衝突時にはこれらに挟まれる可能性があるが、モータ５２の側方を通過しているため、以下に述べるようにモータ５２の存在により、挟み込みが防止される。

図２Ａ及び図２Ｂは、車両衝突後の構成部品の配置状態の一例を示す図であり、図２Ａは車両を左側方から見た図、図２Ｂは車両を下方から見た図である。

車両の前後衝突時の衝撃により、ステアリングギヤボックス５１はフレーム部材４０に近接する方向に変位する。図２Ａ及び図２Ｂはステアリングギヤボックス５１が車両前後方向に平行移動した場合を仮想した図である。ステアリングギヤボックス５１からは、フレーム部材４０へモータ５２が突出しているから、モータ５２がフレーム部材４０に当接する状態となる。

そこで、ステアリングギヤボックス５１の本体部、モータ５２及びフレーム部材４０で囲まれる空間Ｓ１に途中部分３４を予め通過させておくことにより、ステアリングギヤボックス５１とフレーム部材４０とにより途中部分３４が挟まれることが回避できる。

このとき、途中部分３４が変位してしまうと、モータ５２とフレーム部材４０との間に位置してこれらに挟まれる場合がある。しかし、図５Ｂを参照して説明したとおり、変曲点３３はその変位がほとんどなく、その周辺である途中部分３４は変位が小さい。したがって、モータ５２とフレーム部材４０とに挟まれることもない。なお、変曲点３３が最も変位が小さいことから、各図に示すように変曲点３３自体がモータ５２の側方において、フレーム部材４０とステアリングギヤボックス５１との間、特に、空間Ｓ１を通過している構成が好適である。

前後衝突時の衝撃が大きいと、ステアリングギヤボックス５１は図２Ａ及び図２Ｂの状態から更に回動を生じることが予想される。図３は、車両衝突後の構成部品の配置状態の他の例を示す、車両を下方から見た図であり、ステアリングギヤボックス５１が回動した態様を示している。

同図においては、ステアリングギヤボックス５１が、図２Ａ及び図２Ｂで示す仮想位置からモータ５２とフレーム部材４０との当接部位Ｃ１を回動中心として回動し、その本体部の端部Ｃ２がフレーム部材４０と当接した状態を示す。

この仮想回動位置においては、当接部位Ｃ１とステアリングギヤボックス５１の端部Ｃ２と電動パワーステアリング用モータ５２の根元部分Ｃ３とを頂点とする仮想三角形の空間Ｓ２が形成される。よって、空間Ｓ２に途中部分３４を予め通過させておくことにより、ステアリングギヤボックス５１とフレーム部材４０とにより途中部分３４が挟まれることが回避できる。図２で説明した場合と同様、変曲点３３が最も変位が小さいことから、変曲点３３自体が空間Ｓ２を通過している構成が好適である。

なお、車両衝突時に図２Ａ及び図２Ｂで示す仮想位置に位置するか、図３で示す仮想回動位置まで位置するかは、衝撃の大小以外にも、衝突の方向や周辺部品の形状等によっても異なる。図３では仮想回動位置に位置する場合として、例えば、車両正面からモータ５２が設けられていない一方側（図３では、車両右側）にオフセットした位置で衝突があった場合を想定した。

以上述べた通り、本実施形態によれば、車両衝突時にケーブル３０の損傷をより確実に防止することができる。本実施形態では、フレーム部材４０に対向して、途中部分３４の通過空間を構成する車両構成要素として、ステアリングギヤボックス５１を利用したが、他の部品や、或いは、通過空間を構成するために別途、追加の部材を設けてもよい。しかし、本来的に車両に備わる構成を活用することで、追加の特別な部材を不要とすることができる。

＜第２の実施形態＞
ステアリングギヤボックス５１は剛性が高い部品であるが、前後衝突時の衝撃荷重が過大であり、図３に示した仮想回動位置において湾曲すると、空間Ｓ２が潰れる場合がある。

そこで、図４Ａ及び図４Ｂで示すように、当接点を増やすことも可能である。図４Ａは、本発明の他の実施形態に係る車両のケーブル配設構造を示す図であり、図４Ｂは、車両衝突後の構成部品の配置状態の一例を示す図である。

同図の例では、ステアリングギヤボックス５１が、モータ５２と本体部の端部Ｃ２との間に配置されてフレーム部材４０へ突出し、仮想三角形（空間Ｓ２）を、空間Ｓ２１、Ｓ２２の２つに分割する補助突出部５３を更に備える。補助突出部５３は、当接点増加を目的として専用に設けたものであるが、モータ５２を突出部として活用したように、ステアリングギヤボックス５１が本来的に備える構成を併用できれば好適である。

補助突出部５３は、電動パワーステアリング用モータ５２とフレーム部材４０との当接部位Ｃ１と、ステアリングギヤボックス５１の端部Ｃ２とを結ぶ直線上にその先端が位置するように形成される。

補助突出部５３を設けたことにより、ステアリングギヤボックス５１とフレーム部材４０との当接点が増えるので、ステアリングギヤボックス５１の変形が抑制される。よって、強い衝撃荷重が作用した場合であっても、途中部分３４周辺に、より確実にスペースが確保されて途中部分３４が挟まれることを抑制できる。

なお、図４Ｂでは、一対のケーブル３０を、より広い空間である空間Ｓ２２を通す構成としたが、空間２１を通してもよく、或いは、それぞれの空間に一本ずつ通過させるようにしてもよい。

＜他の実施形態＞
また、上記実施形態では、車両１がＦＦ駆動の車両である例を示したが、駆動部配設部３が車室部２の後方に設けられ、駆動部１０の駆動力を後輪に伝達するＲＲ駆動の車両や、或いは、ミッドシップの車両にも適用可能である。

また、上記実施形態では、車両１が駆動源としてモータ１１のみを用いる電動車両である例を示したが、車両１がエンジン及びモータを併用するハイブリッド車両であってもよい。

また、上記実施形態では、バッテリ２０を車室部２の下部に設けることとしたが、車室空間内に設けても構わない。例えば、車室空間内において、シートの下方に設けてもよい。

また、上記実施形態では、サイドフレーム６を有するフレーム構造の車体を想定したが、モノコック構造であってもよい。

本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

本願は、２０１０年１１月１２日提出の日本国特許出願特願２０１０−２５４１１６を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

車室部と、モータが配置された駆動部配設部と、を有する車両において、前記車室部側から前記駆動部配設部へ配設され、前記モータとバッテリとの間で送電を行うためのケーブルを備えた、車両のケーブル配設構造において、
前記車両が、
前記車室部と前記駆動部配設部とを隔てる位置において、車幅方向に延設されたフレーム部材と、
前記駆動部配設部において、前記フレーム部材に対向して配置され、車幅方向に延設された延設部と、該延設部から前記フレーム部材へ突出した突出部と、を有する車両構成要素と、を備え、
前記ケーブルが、変曲点を挟んで第１及び第２湾曲部を有して車両前後方向に延設され、
前記ケーブルの、前記変曲点を含む前記第１及び第２湾曲部間の途中部分が、前記突出部の側方において、前記フレーム部材と前記延設部との間を通過していることを特徴とする車両のケーブル配設構造。
前記車両構成要素が、車両前後方向に平行移動して前記突出部が前記フレーム部材に当接した仮想位置に位置した場合、前記途中部分が、前記突出部の側方において、前記フレーム部材と前記延設部との間の空間を通過していることを特徴とする請求項１に記載の車両のケーブル配設構造。
前記車両構成要素が、前記仮想位置から前記突出部と前記フレーム部材との当接部位を回動中心として、前記延設部の一部が前記フレーム部材に当接するまで回動した仮想回動位置に位置した場合、前記途中部分が、前記当接部位と前記延設部の前記一部と前記突出部の根元部分とを頂点とする仮想三角形の中を通過していることを特徴とする請求項２に記載の車両のケーブル配設構造。
前記車両構成要素が、前記突出部と前記延設部の前記一部との間に配置されて前記フレーム部材へ突出し、前記仮想三角形を分割する補助突出部を備えたことを特徴とする請求項３に記載の車両のケーブル配設構造。
前記駆動部配設部が前記車室部に対して前方に配設され、
前記車両構成要素が、ステアリングギヤボックスであることを特徴とする請求項１に記載の車両のケーブル配設構造。
前記ケーブルがＳ字状に湾曲したことにより、前記第１及び第２湾曲部並びに前記変曲点が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の車両のケーブル配設構造。