(57)【要約】【課題】ハイブリッド車両などのスモールオーバーラップ／オブリーク衝突試験においては、回転電機を収容するケーシングの開口部に結合されるカバーが割れ、高圧電流に対する安全性が損なわれる。【解決手段】本発明による車両構造は、フロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌと、少なくとも回転電機１１を収容し、スモールオーバーラップ／オブリーク衝突試験の際に変形するフロントサイドメンバー１２Ｒ側を向く開口部を有するケーシング１８と、このケーシングの開口部に重ね合わされるフランジ部１９１を有するカバー１９と、ケーシングおよびカバーを結合する締結部材２１と、カバーのフランジ部の直近に取り付けられ、カバーの外側でワイヤーハーネス２２が連結されると共に信号ケーブル２０および電力ケーブルの少なくとも一方が接続し、上記の衝突試験の際に変形するフロントサイドメンバーが押し当たるコネクター２３とを具える。【選択図】図４
2018070115.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部の前後方向に沿ってそれぞれ延在する左右一対のフロントサイドメンバーと、
回転電機，この回転電機に関する情報を取得するためのセンサーおよびこのセンサーに接続する信号ケーブルを収容し、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形する側のフロントサイドメンバーに近接して配され、前記スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形するフロントサイドメンバー側を向く開口部およびこの開口部を囲む肉厚部を有するケーシングと、
このケーシングの前記肉厚部に密着状態で重ね合わされるフランジ部を有し、前記ケーシングの開口部を塞ぐカバーと、
前記カバーのフランジ部の直近に取り付けられ、前記カバーの外側でワイヤーハーネスが連結されると共に前記カバーの内側で前記信号ケーブルが接続し、前記スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形するフロントサイドメンバーが押し当たるコネクターと
を具えたことを特徴とする車両構造。
【請求項２】
前記ケーシングの肉厚部と前記カバーのフランジ部とを重ね合わせた状態で前記ケーシングと前記カバーとを一体的に結合する複数の締結部材をさらに具え、少なくとも１つの前記締結部材が前記コネクターの近傍に配されていることを特徴とする請求項１に記載の車両構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両のスモールオーバーラップ衝突やオブリーク衝突に対して良好な安全性を示すことができる車体構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両の衝突事故から乗員を保護するため、あらかじめ定められた衝突試験に基づいた衝突基準を車両が満たすことが要求される。車両の衝突安全性を評価するための各種衝突試験が各国にて規定され、または提案され、世界中の主要な車両に対する試験結果も一部で公表されている。
【０００３】
このうち、木や電柱など細いものへの衝突を想定して行われるスモールオーバーラップ衝突試験や、斜め方向の衝突を想定したオブリーク衝突試験は、現在のところ、車両の衝突安全性にとって最も厳しい衝突試験の一つとして認識されている。ちなみに、スモールオーバーラップ衝突試験は、車両幅の２５％を時速６４ｋｍで固定バリヤーに衝突させる試験法である。また、オブリーク衝突試験は、固定バリヤーの衝突面を車両の進行方向に対して所定角度（例えば３０度）だけ傾斜させた状態で衝突させる試験法である。
【０００４】
旧来の車体構造を持つ車両に対して上述したスモールオーバーラップ衝突試験や、オブリーク衝突試験を行った場合、車体のフロントサイドメンバーがうまくつぶれず、これを折るような強い衝撃が掛かるため、衝突エネルギーの吸収を図ることが困難である。
【０００５】
そこで、衝突時にエンジンルームに収容されたパワーユニットに衝突荷重を伝達し、衝突荷重を分散させるようにした車体構造が例えば特許文献１などで提案されている。より具体的には、衝突荷重によってフロントサイドメンバーを屈曲させ、これをパワーユニットの側部に押し当たるようにしてパワーユニットに衝突荷重を分散させている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１６−０３７２４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
原動機として内燃機関と回転電機とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド車両や、回転電機のみで走行する電気自動車にあっては、回転電機を駆動するための電源として、リチウムイオン二次電池などの二次電池が用いられる。この二次電池からの電力は、高圧電力ケーブルを介して回転電機に供給され、これら高圧電力ケーブルや回転電機といった高電圧部品は、ケーシング内に収容されている。なお、ケーシング内には、回転電機に関する情報、例えば回転子軸の回転速度を取得するためのセンサーも収容されており、この情報は、ケーシングの外部に取り出される。また、ケーシングには、その開口部を塞ぐカバーが結合される。
【０００８】
上述したハイブリッド車両や電気自動車にあっては、高圧電流が高電圧部品を流れるため、電圧電流に対する安全性が要求される。
【０００９】
特許文献１に記載された車体構造をハイブリッド車両や電気自動車に対して適用し、スモールオーバーラップ衝突試験や、オブリーク衝突試験を行った場合、パワーユニットの側部、すなわちカバーに大きな衝突荷重が加わることとなる。通常、カバーは、複雑な形状に成形しやすいアルミニウム合金製のものが多い。このため、カバーの構造によっては、高張力鋼材で構成されるフロントサイドメンバーからの衝突荷重に耐えることが困難となる。結果として、カバーに割れが発生して高圧電流に対する安全性が損なわれ、例えば米国法規ＦＭＶＳＳ３０５などを遵守することができなくなってしまう。
【００１０】
本発明の目的は、車両のスモールオーバーラップ衝突試験やオブリーク衝突試験に対してカバーに割れが発生するのを防ぐことができ、ひいては、スモールオーバーラップ衝突やオブリーク衝突に対して良好な安全性を示すことができるハイブリッド車両や電気自動車のための車体構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明による車体構造は、車両前部の前後方向に沿ってそれぞれ延在する左右一対のフロントサイドメンバーと、回転電機，この回転電機に関する情報を取得するためのセンサーおよびこのセンサーに接続する信号ケーブルを収容し、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形する側のフロントサイドメンバーに近接して配され、前記スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形するフロントサイドメンバー側を向く開口部およびこの開口部を囲む肉厚部を有するケーシングと、このケーシングの前記肉厚部に密着状態で重ね合わされるフランジ部を有し、前記ケーシングの開口部を塞ぐカバーと、前記カバーのフランジ部の直近に取り付けられ、前記カバーの外側でワイヤーハーネスが連結されると共に前記カバーの内側で前記信号ケーブルが接続し、前記スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形するフロントサイドメンバーが押し当たるコネクターとを具えたことを特徴とする。
【００１２】
本発明においては、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際にフロントサイドメンバーが変形し、コネクターの部分に押し当たる。ワイヤーハーネスが連結されると共に信号ケーブルが接続するコネクターは、カバーのフランジ部以外の部分よりも高強度であり、しかも、この高強度のコネクターは、カバーのフランジ部の直近に取り付けられている。このため、割れがカバーに発生することなく、フロントサイドメンバーからの衝突荷重がコネクターからカバーおよびケーシング側へと伝わることとなる。
【００１３】
本発明による車体構造において、ケーシングの肉厚部とカバーのフランジ部とを重ね合わせた状態でケーシングとカバーとを一体的に結合する締結部材をさらに具え、少なくとも１つの締結部材をコネクターの近傍に配することも有効である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の車体構造によると、コネクターをスモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際の衝突荷重を受ける部材として用いたことで、部品点数の増大を招くことなく、カバーに割れが発生するのを防ぐことができる。このため、スモールオーバーラップ衝突またはオブリーク衝突の際でも、高圧電流に対する安全性の高い車体構造を提供することができる。
【００１５】
少なくとも１つの締結部材をコネクターの近傍に配した場合、衝突荷重がコネクターから締結部材を介してカバーおよびケーシングへと伝達することができる。この結果、カバーに割れが発生するのをさらに良好に防止することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明による車両構造をハイブリッド車両に応用した一実施形態における車両前部の概略構造を表す立体投影図である。
【図２】図１に示した実施形態におけるケーシングおよびカバーの部分の側面図である。
【図３】図２中のIII−III矢視に沿った断面図である。
【図４】図１に示した実施形態における車両構造を模式的に表す平面図である。
【図５】図４中のＶ−Ｖ矢視に沿った断面図であり、スモールオーバーラップ衝突試験によって変形した後のフロントサイドメンバーの状態を模式的に示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明による車両構造をハイブリッド車両に応用した実施形態について、図１〜図５を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、本発明はこのような実施形態に限らず、回転電機や高圧電力ケーブルが収容されるケーシングを車両の前方に搭載した任意の車両に対して応用することができる。
【００１８】
本実施形態におけるハイブリッド車両の前部の内部概略構造を模式的に図１に示し、そのトランスアクスルケースの側面形状を図２に示し、そのIII−III矢視に沿った断面構造を図３に示す。また、本実施形態における車両前部の車両構造の平面形状を模式的に図４に示し、そのＶ−Ｖ矢視に沿った正面形状を図５に示す。本実施形態におけるハイブリッド車両は、内燃機関、すなわちエンジン１０および回転電機１１（図５参照）と図示しない動力伝達機構とを横並びに配したＦＦ（フロントエンジン・フロントドライブ）形式のものであるが、これに限定されない。
【００１９】
車両前部の前後方向に沿ってそれぞれ延在する左右一対のフロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌの前端部は、フロントクロスメンバー１３の左右両側端部にそれぞれ連結されている。また、フロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌの後端部はエンジンルームと乗員室（キャビン）とを仕切るダッシュパネル、すなわちトーボード１４の下部を貫通して図示しないフロアーサイドメンバーに接続しているが、これに限定されない。
【００２０】
先のフロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌは、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に蛇腹状に折れ曲がり、衝突荷重の一部を吸収し得るような構造となっている。 より具体的には、本実施形態におけるフロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌは、その前端から後端側に向けて順に前端部１２１と、前側斜行部１２２と、後ろ側斜行部１２３と、後部１２４とを有する。また、前端部１２１と前側斜行部１２２との間，前側斜行部１２２と後ろ側斜行部１２３との間，後ろ側斜行部１２３と後部１２４との間にはそれぞれ屈曲部１２５〜１２７が形成されている。前端部１２１および後部１２４は、車両の前後方向と平行にほぼ一直線状に延びている。また、前側斜行部１２２は前端部１２１から後ろ側斜行部１２３に向けて車両の幅方向内側に屈曲し、後ろ側斜行部１２３は前側斜行部１２２から後部１２４に向けて車両の幅方向外側に屈曲している。従って、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験を行った場合、すべての屈曲部１２５〜１２７の部分がそれぞれさらに大きく屈曲し、前側斜行部１２２と後ろ側斜行部１２３とが重なり合って前端部１２１と後部１２４とが近づくように変形する。
【００２１】
なお、図４に実線で描かれているフロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌは、衝突試験前の状態であり、二点鎖線は衝突試験後の状態である。これに対し、図５の実線で描かれているフロントサイドメンバー１２Ｒ，１２Ｌは、衝突試験後の状態であり、二点鎖線は衝突試験前の状態である。
【００２２】
エンジンルームには、エンジン１０，回転電機１１および動力伝達機構がパワーユニットとして搭載され、エンジン１０や回転電機１１の出力が動力伝達機構を介して左右の前輪、すなわち駆動輪１５Ｒ，１５Ｌへと伝達される。回転電機１１および動力伝達機構は、トランスアクスルケース１６に収容され、このトランスアクスルケース１６とエンジン１０とが図示しないブラケットを介して車両に支持された状態となっている。
【００２３】
本実施形態におけるトランスアクスルケース１６は、ハウジング１７とケーシング１８とカバー１９とで主要部が構成され、これらはエンジン１０と共に車両の幅方向に配列している。すなわち、ハウジング１７はエンジン１０に隣接して配され、ケーシング１８は、ハウジング１７を間に挟んでエンジン１０の反対側に配されている。そして、カバー１９は、これらハウジング１７およびケーシング１８を間に挟んでエンジン１０の反対側に配されているが、これに限定されない。ハウジング１７にはエンジン１０の図示しないクランク軸と回転電機１１の図示しない回転子軸とに連結される動力伝達機構が収容される。また、ケーシング１８は、回転電機１１と、この回転電機１１に接続する図示しない電力ケーブルと、回転電機１１に関する情報、例えば回転子軸の回転速度を取得するための図示しないセンサーと、このセンサーに接続する信号ケーブル２０とを収容している。ケーシング１８は、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形する側（図示例では車両の左側）のフロントサイドメンバー（以下、これを左フロントサイドメンバーと記述する）１２Ｒに近接して配される。換言すると、エンジン１０は、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形しない側のフロントサイドメンバー１２Ｌ（図示例では車両の右側）に近接して配される。このケーシング１８は、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形する左フロントサイドメンバー１２Ｒ側を向く図示しない開口部およびこの開口部を囲む肉厚部１８１を有する。
【００２４】
ケーシング１８の開口部を塞ぐカバー１９は、このケーシング１８の肉厚部１８１に密着状態で重ね合わされるフランジ部１９１を有する。これらケーシング１８とカバー１９とは、複数の締結部材、すなわち本実施形態では複数本のボルト２１によって、肉厚部１８１とフランジ部１９１とが重ね合わされた状態で一体的に結合されている。
【００２５】
フランジ部１９１のないカバー１９の一般部に対して相対的に強度の高いカバー１９のフランジ部１９１の直近には、カバー１９の外側でワイヤーハーネス２２が連結されると共に、カバー１９の内側で信号ケーブル２０が接続するレセプタクル２３が本発明のコネクターとして取り付けられている。
【００２６】
カバー１９に取り付けられるレセプタクル２３と左フロントサイドメンバー１２Ｒとの相対位置は、次のように設定されている。すなわち、レセプタクル２３の真横には、左フロントサイドメンバー１２Ｒの後ろ側斜行部１２３と後部１２４との間の屈曲部１２７が位置する。また、左フロントサイドメンバー１２Ｒの後ろ側斜行部１２３の一部（車両前方側）がトランスアクスルケース１６のケーシング１８およびカバー１９に対して車両の前後方向で重なるように、これらの前方に後ろ側斜行部１２３の一部が位置する。
【００２７】
これにより、スモールオーバーラップ衝突試験またはオブリーク衝突試験の際に変形する左フロントサイドメンバー１２Ｒの後ろ側斜行部１２３の部分をカバー１９のレセプタクル２３に確実に押し当てることが可能となる。カバー１９に取り付けられたレセプタクル２３の近傍は、フランジ部１９１によって、他の部分よりも高強度の領域となっている。このため、衝突荷重によって割れがカバー１９に発生せず、衝突荷重をケーシング１８側へと拡散させることができる。換言すると、上述した衝突試験の際に変形する左フロントサイドメンバー１２Ｒをレセプタクル２３に確実に衝突させ、相対的に強度が脆弱なカバー１９の一般部に左フロントサイドメンバー１２Ｒが押し当たらないようにすることができる。レセプタクル２３の取り付け位置の近傍のカバー１９の部分の強度を高めるという観点から、レセプタクル２３の取り付け位置の近傍にボルト２１を配することがさらに好ましいと言えよう。
【００２８】
なお、本発明はその特許請求の範囲に記載された事項のみから解釈されるべきものであり、上述した実施形態においても、本発明の概念に包含されるあらゆる変更や修正が記載した事項以外に可能である。つまり、上述した実施形態におけるすべての事項は、本発明を限定するためのものではなく、本発明とは直接的に関係のない構成を含め、その用途や目的などに応じて任意に変更し得るものである。
【符号の説明】
【００２９】
１０  エンジン（内燃機関）
１１  回転電機
１２Ｒ，１２Ｌ  フロントサイドメンバー
１８  ケーシング
１８１  肉厚部
１９  カバー
１９１  フランジ部
２０  信号ケーブル
２１  ボルト（締結部材）
２２  ワイヤーハーネス
２３  レセプタクル（コネクター）
【図１】
2018070115.tif 000003
【図２】
2018070115.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018070115.tif 000006
【図５】
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