(57)【要約】【課題】後面衝突時、高圧バッテリ等への衝撃荷重の伝達を抑える高圧電装部品の車両搭載構造を提供する。【解決手段】開口部１８を有するケース本体１８と、開口部１５を覆うようにケース本体１５に取り付けられる着脱可能なカバー部材１７とを有する高圧電装ボックス３を、ケース本体１５の開口部１８が車両前方側を向くようにして車室１１後方に配置し、カバー部材１７のみに高圧電装部品２ａを固定した状態で、高圧電装ボックス３内に高圧電装部品２ａを配置したことを特徴とする。【選択図】　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を有するケース部材と、前記開口部を覆うように前記ケース部材に取り付けられる着脱可能なカバー部材とを有する高圧電装ボックスを、前記ケース部材の開口部が車両前方側を向くようにして車室後方に配置し、前記カバー部材のみに高圧電装部品を固定した状態で、前記高圧電装ボックス内に高圧電装部品を配置したことを特徴とする高圧電装部品の車両搭載構造。
【請求項２】
前記カバー部材に、車両搭載時にリアシェルフからリアクロスメンバに連なるようにカバーフレームを設けたことを特徴とする請求項１に記載の高圧電装部品の車両搭載構造。
【請求項３】
高圧電装部品を帯状のフレーム部材でカバー部材に固定する一方、ケース部材と高圧電装部品との間に衝撃吸収部材を設け、該衝撃吸収部材に、前記フレーム部材相当部に当接する突起部を設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の高圧電装部品の車両搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばハイブリット車両において車両駆動補助等に用いられる高圧バッテリ等の高圧電装部品の車両搭載構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、車両における車室後方に高圧バッテリ等の高圧電装部品を搭載する構造としては、例えば特開平１０−２５５７４６号公報に示されているものがある。これは、車室後方に配置されるバッテリケース内に前記バッテリを収容することで、各種車両衝突時にバッテリに加わる衝撃荷重を抑えるというものである。バッテリケース内のバッテリは、その前側上部が車両のリアシェルフ部に支持され、前側下部および後側下部が各々リアフロア部に支持され固定されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、車両衝突時には、車体の車室以外の部位を変形させることで衝撃荷重を吸収することが多く、これにより車室の変形を防止して乗員の安全性を高めるようにしている。
しかしながら、前記従来の高圧電装部品の車両搭載構造では、後面衝突時にリアフロア部を含む車体後部が変形した場合、リアフロア部から前記バッテリに衝撃荷重が伝達されやすい構造であるため、バッテリに加わる衝撃荷重を抑えるという効果が低減してしまうという問題があった。
この発明は上記事情に鑑みてなされたもので、特に後面衝突時、高圧バッテリ等への衝撃荷重の伝達を抑える高圧電装部品の車両搭載構造を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項１に記載した発明は、開口部（例えば実施の形態おける開口部１８）を有するケース部材（例えば実施の形態おけるケース本体１５）と、前記開口部を覆うように前記ケース部材に取り付けられる着脱可能なカバー部材（例えば実施の形態おけるカバー部材１６，１７）とを有する高圧電装ボックス（例えば実施の形態おける高圧電装ボックス３）を、前記ケース部材の開口部が車両前方側を向くようにして車室後方に配置し、前記カバー部材のみに高圧電装部品（例えば実施の形態おける高圧電装部品２ａ）を固定した状態で、前記高圧電装ボックス内に高圧電装部品を配置したことを特徴とする高圧電装部品の車両搭載構造を提供する。
これにより、高圧バッテリ等の高圧電装部品自体が高圧電装ボックスの前側のみに固定されることとなるため、高圧電装部品を車体後部のリアフロア等で支持する必要がなく、したがって、車体の車室近傍部位のみに高圧電装部品を取り付けることができる。
【０００５】
請求項２に記載した発明は、前記カバー部材に、車両搭載時にリアシェルフ（例えば実施の形態おけるリアシェルフ９）からリアクロスメンバ（例えば実施の形態おけるリアクロスメンバ８）に連なるようにカバーフレーム（例えば実施の形態おけるカバーフレーム３７）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の高圧電装部品の車両搭載構造を提供する。
これにより、車室後側の上部および下部に設けられる車体構成部材のリアシェルフおよびリアクロスメンバとを、カバーフレームを用いて連結することができる。
【０００６】
請求項３に記載した発明は、高圧電装部品を帯状のフレーム部材（例えば実施の形態おけるフレーム部材４０）でカバー部材に固定する一方、ケース部材と高圧電装部品との間に衝撃吸収部材（例えば実施の形態おける緩衝材４５）を設け、該衝撃吸収部材に、前記フレーム部材相当部に当接する突起部（例えば実施の形態おける突起部４７）を設けたことを特徴とする請求項１に記載の高圧電装部品の車両搭載構造を提供する。
これにより、フレーム部材により、衝撃吸収部材を介してケース部材を支持できると共に、突起部により、ケース部材を柔軟に支持できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１に示す車両１はハイブリット車両であって、この車輌には、エンジンをモータによって駆動補助したり、車両減速時にモータを発電機として用いて電力を回収する高圧バッテリ２等の高圧電装部品２ａを備えている。この高圧電装部品２ａは、高圧バッテリ２の他に、図示しないインバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータおよびＥＣＵで構成されるもので、高圧電装ボックス３内に収容され、一体のユニットとしてリアシート４後方に搭載されている。
【０００８】
車両１のフロア５上に設置されるリアシート４は、シート本体６が図示しないシートフレームによって車体１ａのフロア５に取り付けられ、シートバック７が図示しないフック等によって下部を車体１ａのリアクロスメンバ８に、上部を車体１ａのリアシェルフ９およびその補強部材１０に取り付けられている。
【０００９】
また、車内空間は、リアクロスメンバ８およびリアシェルフ９を境にして、その前方を車室１１、後方を荷室１２とされている。フロア５は、リアクロスメンバ８を境にして車体１ａ後部のリアフロア１３に接続されている。高圧電装ボックス３は、シートバック７の背面に沿うように取り付けられているため、荷室１２内であってリアフロア１３上に配設されていることとなる。
ここで、高圧電装ボックス３はリアフロア１３に支持されておらず、これらの間には間隙Ｓが設けられている。なお、図中１４はスペアタイヤを示す。
【００１０】
図１、図２に示すように、高圧電装ボックス３は、略箱型に形成された鋼板製のケース本体１５を備え、このケース本体１５の前部に、鋼板製のカバー部材１６，１７が着脱可能に取り付けられている。ケース本体１５は、その車両前側を開口する開口部１８を有しており、カバー部材１６およびカバー部材１７は、各々開口部１８の右側および左側を閉塞するように設けられている。
【００１１】
ケース本体１５には、開口部１８の外周縁にフランジ部１９が形成されている。このフランジ部１９の上辺部２０には４箇所の取り付け部２１が設けられ、下辺部２２には４箇所の取り付け部２３が設けられている。そして、各取り付け部２１がリアシェルフ９およびその補強部材１０に、各取り付け部２３がリアクロスメンバ８に各々取り付け可能とされている。なお、フランジ部１９には、適宜個所にカバー取り付け部２４が別途設けられている。
【００１２】
カバー部材１６，１７はフランジ部１９と重合するように形成されている。重合部分におけるケース本体１５の各取り付け部２１，２３に対応する位置には、各々取り付け座部２５，２６が設けられ、カバー取り付け部２４に対応する位置には、各々カバー取り付け座部２７が設けられている。
【００１３】
そして、ケース本体１５の取り付け部２１およびカバー部材１６，１７の取り付け座部２５に車室１１側からボルト２８ａを挿通し、リアシェルフ９に設けられたナット２９ａに締め込むことで、ケース本体１５のフランジ部１９における上辺部２０が車体１ａのリアシェルフ９およびその補強部材１０に、カバー部材１６，１７と共に取り付けられている。また、ケース本体１５の取り付け部２３およびカバー部材１６，１７の取り付け座部２６に車室１１側からボルト２８ｂを挿通し、リアクロスメンバ８に設けられたナット２９ｂに締め込むことで、ケース本体１５のフランジ部１９における下辺部２２が車体１ａのリアクロスメンバ８に、カバー部材１６，１７と共に取り付けられている。このようにして、高圧電装ボックス３が車体１ａに取り付けられている。
【００１４】
また、カバー部材１６，１７のカバー取り付け座部２６に車室１１側から図示しないボルトを挿通し、カバー取り付け部２４に設けられた図示しないナットに締め込むことで、ケース本体１５とカバー部材１６，１７とがさらに適宜個所を結合される。なお、カバー部材１６，１７の境界部分であって上下方向の略中央部には、カバー部材１６に結合部３１が設けられ、この結合部３１に車室１１側から図示しないボルトを挿通し、カバー部材１７に設けられたナット３２（図５参照）に締め込むことで、カバー部材１６，１７が結合可能とされている。
【００１５】
ここで、高圧電装ボックス３内には、左側に前記高圧バッテリ２が収容され、右側に前記インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータおよびＥＣＵが収容されている。なお、以下の説明では高圧バッテリ２を主に高圧電装部品２ａの車両搭載構造の説明を行い、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータおよびＥＣＵの車両搭載構造については略勝手違い対象として説明を省略する。
【００１６】
図３に示すように、カバー部材１７には高圧バッテリ２が取り付けられている。この高圧バッテリ２は、カバー部材１７に掛かる各ボルトを外すことで、カバー部材１７と共に着脱可能とされている。
高圧バッテリ２は、例えば車幅方向に伸びる複数の小型バッテリ３３を一体に束ねたモジュールとして構成されており、外部を覆う例えば樹脂製のカバー３４が取り付けられている。
【００１７】
カバー部材１７には、各取り付け座部２５，２６と車幅方向で同一位置の上部および下部に各々固定部３５が設けられている。これら固定部３５は、各々ボルト孔を有する底壁３６が段差を介してケース本体１５側に突出するように形成されており、これら固定部３５をケース本体１５側から覆うカバーフレーム３７，３７が各取り付け座部２５，２６と車幅方向で同一位置に設けられている（図４参照）。
【００１８】
図５に示すように、カバーフレーム３７，３７は、カバー部材１７の上縁および下縁に至る部位まで略同一のハット型断面を有して延びており（図中矢印Ｕは上方を示す）、さらに、カバー部材１７に対して例えば厚い鋼板で形成されることで高強度とされている。
各カバーフレーム３７のフランジ部３８，３８は、カバー部材１７に当接し、スポット溶接等により接合されている。なお、溶接部面積を広くするため、各フランジ部３８は部分的に延出している。
【００１９】
また、各カバーフレーム３７の底壁３９は、カバー部材１７の各固定部３５の底壁３６と当接している（図４参照）。さらに、底壁３９の上縁部および下縁部が段差を介して変化することで、各カバー取り付け座部２５，２６とも同様に当接している。そして、各カバーフレーム３７には、各固定部３５および各取り付け座部２５，２６に対応するボルト孔が設けられている。なお、３２はカバー部材１６との結合用のナットを示す。
【００２０】
各カバーフレーム３７の底壁３９は、ケース本体１５側から高圧バッテリ２を支持可能とされており、各カバーフレーム３７に支持された高圧バッテリ２は、図４に示すように、２つのフレーム部材４０，４０によってカバーフレーム３７，３７に取り付けられている。
【００２１】
各フレーム部材４０は、高圧バッテリ２を跨ぐように形成された帯状の鋼板部材であり、その両端部にボルト４１を挿通し、カバー部材１７の各固定部３５に設けられたナット４２に締め込むことで、カバー部材１７およびカバーフレーム３７に取り付けられている。フレーム部材４０には、例えば両側縁部に段差状の補強部が形成されており、高圧バッテリ２をカバーフレーム３７に押し付けて固定すると共に、ケース本体１５側からの荷重も支持できるようになっている。なお、各フレーム部材４０の上下壁には、前記カバー３４を取り付けるためのクリップ４３のクリップ孔４４が各々設けられている。
【００２２】
ケース本体１５と高圧バッテリ２との間には、例えば発泡ポリエチレン等からなるシート状の緩衝材（衝撃吸収部材）４５が介装されている。
この緩衝材４５の一面は、ケース本体１５の後壁４６の内面に接合されている。そして、他面側には、フレーム部材４０，４０に対応する位置に、高圧バッテリ２側に部分的に突出する突起部４７，４７が形成されており、これら突起部４７，４７が、カバー３４を介してフレーム部材４０，４０に当接している。
【００２３】
次に、作用について説明する。
まず、高圧バッテリ２を車両１に搭載するに際して、カバーフレーム３７側を上面としたカバー部材１７上に、高圧バッテリ２を所定の取り付け状態となるように載置する。そして、高圧バッテリ２を跨ぐようにフレーム部材４０，４０を装着し、各固定部３５のナット４２にボルト４１を締め込むことで、高圧バッテリ２が各カバーフレーム３７およびカバー部材１７に堅固に固定される。
【００２４】
一方、インバータ、ＤＣ／ＤＣコンバータおよびＥＣＵは、上記と同様の手順でカバー部材１６に固定されており、ケース本体１５の右側には、予めこれら高圧電装部品２ａが収容され、カバー部材１６が取り付けられている。そして、ケース本体１５の左側に、高圧バッテリ２を収容すると共にカバー部材１７およびカバーフレーム３７，３７を取り付けることで、高圧電装ボックス３への高圧電装部品２ａの収容並びに車両１への搭載準備が完了する。なお、ケース本体１５の後壁４６内面には、予め緩衝材４５が接合されている。
【００２５】
次いで、高圧電装ボックス３を車体１ａのリアシート４後方の所定位置に取り付ける。高圧電装ボックス３は、その前側上部が、車体１ａのリアシェルフ９およびその補強部材１０にボルト２８ａおよびナット２９ａにより取り付けられ、前側下部が車体１ａのリアクロスメンバ８にボルト２８ｂおよびナット２９ｂにより取り付けられる。
【００２６】
つまり、高圧電装ボックス３を、ケース本体１５の開口部１８が車両１前方側を向くようにして車室１１後方に配置し、車体１ａの車室１１近傍部位に取り付けられるカバー部材１６，１７のみに高圧電装部品２ａを固定した状態で、高圧電装ボックス３内に高圧電装部品２ａを配置したこととなる。
このとき、高圧バッテリ２を支持すると共にカバー部材１６，１７に対して高強度に構成されるカバーフレーム３７が、車体１ａに直接取り付けられるため、重量物である高圧バッテリ２を堅固に固定すると共に、リアシェルフ９およびリアクロスメンバ８を堅固に連結することができる。
【００２７】
このように車体１ａに取り付けられた高圧電装ボックス３は、荷室１２内に突出した部分をリアフロア１３で支持する必要がなく、したがって、リアフロア１３との間に所定の間隙Ｓを設けることが可能となる。
【００２８】
そして、後面衝突時には、車体１ａ後部、つまり荷室１２部分が変形して衝撃を吸収し、これにより車室１１部分の変形を抑えるようにしている。このとき、高圧電装ボックス３はリアフロア１３から支持されていないため、リアフロア１３の変形による高圧電装ボックス３への衝撃荷重の伝達を防止することができる。また、高圧電装ボックス３とリアフロア１３との間に間隙Ｓを設けたことで、変形したリアフロア１３の高圧電装ボックス３への接触も抑えることができる。
【００２９】
さらに、ケース本体１５と高圧電装部品２ａとの間には緩衝材４５が設けられているため、高圧電装ボックス３の後壁４６に加わる衝撃荷重が高圧電装部品２ａに伝達することを防止できる。ここで、緩衝材４５は、高圧電装部品２ａ側に設けられた各突起部４７が各フレーム部材４０に対応する位置に設けられているため、高圧電装ボックス３の後壁４６に加わった衝撃荷重を各フレーム部材４０に分散させることができる。しかも、小さな衝撃荷重は緩衝材４５の各突起部４７で柔軟に吸収することができるため、例えば荷室１２の荷物が走行中に衝突したような場合でも、高圧電装ボックス３および荷物に加わる衝撃荷重を抑えると共に、ケース本体１５のドラミング（膜振動）防止にも有効である。
【００３０】
また、例えば高圧バッテリ２のメンテナンス時には、カバー部材１７に掛かるボルトを外すことで、カバー部材１７、各カバーフレーム３７および高圧バッテリ２を一体のユニットとして取り外すことができる。したがって、高圧電装ボックス３全体を取り外す必要がなく、高圧電装部品２ａのメンテナンス作業が行いやすい。さらに、各カバー部材１６，１７が高圧電装ボックス３前面の略半分の大きさであるため、前記メンテナンス作業が行いやすい上に、各カバー部材１６，１７の金型費を大幅に低減することもできる。しかも、高圧電装部品２ａは各カバーフレーム３７に固定されるため、各カバー部材１６，１７をカバーフレーム３７に対して例えば板厚を薄くすることが可能となり、軽量化やコスト低減を図ることができる。
【００３１】
上述した実施の形態によれば、高圧電装ボックス３が車体１ａの車室１１近傍部位に取り付けられるため、後面衝突時の高圧電装ボックス３への衝撃荷重の伝達を防止できると共に、変形したリアフロア１３の高圧電装ボックス３への接触を抑えることができる。
【００３２】
また、車室１１の後側の上部に設けられるリアシェルフ９および下部に設けられるリアクロスメンバ８とを、カバーフレーム３７を用いて連結することができる。リアシェルフ９とリアクロスメンバ８との間には、車室１１と荷室１２との隔壁となるリアバルクヘッドと共に、通常、補強部材であるリアバルクヘッドガセットが設けられているが、この機能をカバーフレーム３７に持たせることで、車体１ａの構成部材を合理的に削減することができ、コスト低減を図ることができる。
【００３３】
さらに、ケース本体１５と高圧電装部品２ａとの間に設けられた緩衝材４５により、高圧電装ボックス３の後壁４６からの衝撃荷重の伝達を抑えると共に、各フレーム部材４０に分散させることができる。しかも、小さな衝撃荷重を突起部４７により柔軟に吸収すると共に、ケース本体１５のドラミングも防止できる。そして、高圧電装部品２ａのメンテナンス作業が行いやすい上に、カバー部材１６，１７の軽量化やコスト低減を図ることができる。
【００３４】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、例えば、標準電圧のバッテリを備える車両や電気自動車に適用してもよく、また、燃料電池車両における燃料タンクに適用することも可能である。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、車体の車室近傍部位のみに高圧電装部品を取り付けることができるため、例えば後面衝突時、車体後部を変形させて衝撃荷重を吸収する場合でも、高圧電装部品に対する車体後部の変形による入力がなく、衝撃荷重の伝達を抑える効果がある。
【００３６】
請求項２に記載した発明によれば、車室後側の上部および下部に設けられる車体構成部材のリアシェルフおよびリアクロスメンバとを、カバーフレームを用いて連結することができるため、既存の車体補強部材を合理的に削減することができ、コスト低減を図ることができる。
【００３７】
請求項３に記載した発明によれば、フレーム部材により、衝撃吸収部材を介してケース部材を支持できるため、ケース部材への大きな衝撃荷重を衝撃吸収部材で吸収すると共にフレーム部材に分散でき、高圧電装部品への衝撃荷重の入力を抑える効果がある。また、突起部により、ケース部材を柔軟に支持できるため、荷物の衝突等による小さな衝撃荷重も吸収できると共に、ケース本体のドラミングを防止できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における高圧電装ボックス付近の側面説明図である。
【図２】高圧電装ボックスの左前上方から見た斜視図である。
【図３】高圧バッテリユニットを右前上方から見た斜視図である。
【図４】図１のＡ矢視図である。
【図５】カバー部材およびカバーフレームの斜視図である。
【符号の説明】
１　車両
１ａ　車体
２ａ　高圧電装部品
３　高圧電装ボックス
８　リアクロスメンバ
９　リアシェルフ
１０　補強部材
１１　車室
１２　荷室
１３　リアフロア
１５　ケース本体（ケース部材）
１６，１７　カバー部材
１８　開口部
３７　カバーフレーム
４０　フレーム部材
４５　緩衝材（衝撃吸収部材）
４７　突起部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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