JP7196455B2

JP7196455B2 - 車両前部構造

Info

Publication number: JP7196455B2
Application number: JP2018152065A
Authority: JP
Inventors: 大介村井
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2018-08-10
Filing date: 2018-08-10
Publication date: 2022-12-27
Anticipated expiration: 2038-08-10
Also published as: JP2020026219A; CN110861713B; CN110861713A

Description

本発明は、車両前部構造に関する。

特許文献１には、車両前部にモータを含む走行装置が設けられ、車両の床下にバッテリが配置された構造が開示されている。また、特許文献１では、バッテリケースの外周部にバッテリリインフォースメントが設けられており、このバッテリリインフォースメントにおいてワイヤハーネスが接続される結線部に、凸部が設けられている。これにより、前面衝突時にサスペンションメンバが車両後方側へ移動した場合であっても、サスペンションメンバに凸部が接触することで、結線部の損傷を回避又は抑制する構造となっている。

特開２０１７－１９７０１８号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の構造では、サスペンションメンバよりも車両上方側に設けられたモータとワイヤハーネスとの干渉については考慮されておらず、前面衝突時にモータとワイヤハーネスとの干渉を抑制する観点で改善の余地がある。

本発明は上記事実を考慮し、前面衝突時にモータからワイヤハーネスを保護することができる車両前部構造を得ることを目的とする。

請求項１に記載の車両前部構造は、ダッシュパネルよりも車両前方側に配置されたモータと、前記モータに連結され、前記モータよりも車両後方側へ突出されたディファレンシャルギアと、前記モータよりも車両後方側で前記ダッシュパネルの車両前方側の面に設けられると共に、車両前後方向から見て前記ディファレンシャルギアと車両幅方向に間隔をあけて配置された補強部材と、前記モータとバッテリとを電気的に接続すると共に、車両前後方向から見て前記ディファレンシャルギアと前記補強部材との間に配索されたワイヤハーネスと、を有し、前記補強部材は、前記ダッシュパネルに沿って車両上下方向に延在され、前記ダッシュパネルとで閉断面を構成するダッシュリインフォースメントであり、前記ワイヤハーネスの直径は、前記ダッシュリインフォースメントの車両前後方向の長さよりも小さく形成されている。

請求項１に記載の車両前部構造では、ダッシュパネルよりも車両前方側にモータが配置されており、このモータにはディファレンシャルギアが連結されている。そして、ディファレンシャルギアは、モータよりも車両後方側へ突出されている。また、モータよりも車両後方側には補強部材が設けられており、この補強部材とダッシュパネルとで閉断面が構成されている。さらに、補強部材は、車両前後方向から見てディファレンシャルギアと車両幅方向に間隔をあけて配置されている。このように、補強部材とダッシュパネルとで閉断面を構成することで、ダッシュパネルを補強することができる。

また、モータとバッテリとがワイヤハーネスによって電気的に接続されており、ワイヤハーネスは、車両前後方向から見てディファレンシャルギアと補強部材との間に配索されている。これにより、前面衝突時にモータ及びディファレンシャルギアが車両後方側へ移動した場合、ディファレンシャルギアがモータに先行してダッシュパネルに接触し、モータにはダッシュパネル側の補強部材が接触する。この結果、モータとダッシュパネルとの間に空間を確保することができる。

さらに、ダッシュリインフォースメントによってダッシュパネルの剛性を向上させることができる。

さらにまた、ワイヤハーネスの直径は、前記ダッシュリインフォースメントの車両前後方向の長さよりも小さく形成されている。これにより、前面衝突時にモータが車両後方側へ移動した場合であっても、モータがワイヤハーネスに干渉する前にダッシュリインフォースメントでモータを受けることができる。

請求項２に記載の車両前部構造は、請求項１において、前記モータの後面から前記ディファレンシャルギアの後面までの突出量と、前記ダッシュリインフォースメントの車両前後方向の突出量とが同じ突出量とされている。

請求項２に記載の車両前部構造では、ディファレンシャルギアの車両後方側の突出量と、ダッシュリインフォースメントの車両前方への突出量とが同じ突出量とされている。これにより、前面衝突時にディファレンシャルギアがダッシュパネルに接触するタイミングと、ダッシュリインフォースメントがモータに接触するタイミングを略同じタイミングとすることができる。この結果、衝突荷重を効果的に分散させることができる。また、ディファレンシャルギア及びダッシュリインフォースメントの一方が先に接触することによるモータの平面視での回動を抑制することができる。なお、ここでいう「同じ突出量」とは、ディファレンシャルギアの車両前後方向の長さとダッシュリインフォースメントの車両前後方向の長さとが厳密に一致している構造に限定されるものではない。ディファレンシャルギアからダッシュパネルへ衝突荷重が伝達されるタイミングと、モータからダッシュリインフォースメントへ衝突荷重が伝達されるタイミングとが大きくずれない範囲で僅かに両者の突出量が異なる構造を広く含む概念である。

以上説明したように、請求項１に記載の車両前部構造によれば、前面衝突時にモータからワイヤハーネスを保護することができる。

また、前面衝突時にダッシュパネルが変形してキャビンへ進入するのを抑制することができる。

さらに、前面衝突時にワイヤハーネスがモータによって潰されるのを効果的に抑制することができる。

請求項２に記載の車両前部構造によれば、ディファレンシャルギアとダッシュリインフォースメントとが異なる突出量とされた構造と比較して、ワイヤハーネスを効果的に保護することができる。

実施形態に係る車両前部構造の要部を示す斜視図である。実施形態に係る車両前部構造の要部を示す平面図であり、前面衝突前の通常の状態を示す図である。実施形態に係る車両前部構造の要部を示す平面図であり、前面衝突前時の状態を示す図である。

実施形態に係る車両前部構造について、図面を参照して説明する。なお、各図に適宜記す矢印ＦＲ、矢印ＵＰ及び矢印ＲＨは、シートの前方向、上方向及び右方向をそれぞれ示している。以下、単に前後、上下、左右の方向を用いて説明する場合は、特に断りのない限り、シート前後方向の前後、シート上下方向の上下、シート前方向を向いた場合の左右を示すものとする。

図１に示されるように、本実施形態に係る車両前部構造が適用された車両１０の前部には、左右一対のフロントサイドメンバ１２が設けられている。フロントサイドメンバ１２はそれぞれ車両前後方向に延在されており、押出成形やプレス加工などによって形成された閉断面構造の骨格部材とされている。

フロントサイドメンバ１２の前端部は、バンパリインフォースメント１４に接続されている。バンパリインフォースメント１４は、車両幅方向に延在されたバンパ本体部１４Ａと、このバンパ本体部１４Ａの両端部の後面から車両後方側へ延出された接続部１４Ｂとを含んで構成されている。そして、接続部１４Ｂには、フロントサイドメンバ１２の前端部が接続されている。

バンパリインフォースメント１４の車両後方側には、熱交換器であるラジエータ１８が設けられている。ラジエータ１８は、バンパ本体部１４Ａにおける車両幅方向中央部の車両後方側に配置されており、図示しない冷媒との間で熱交換を行うことができるように構成されている。

フロントサイドメンバ１２の後端部は、連結部材１６に接続されている。図２に示されるように、連結部材１６は、後端部が前端部よりも広幅に形成されており、この連結部材１６の後端部がダッシュパネル２６に接合されている。このため、フロントサイドメンバ１２の後端部は、連結部材１６を介してダッシュパネル２６に連結されている。

ダッシュパネル２６は、車両前後方向を板厚方向として車両上下方向及び車両幅方向に延在されており、このダッシュパネル２６によって車両後方側の車室内（キャビン）と車両前方側のパワーユニット室とが区画されている。

ダッシュパネル２６における車両幅方向の両端部には、ロッカ２８が接続されている。ロッカ２８は、車両前後方向に延在された閉断面構造の骨格部材であり、左右に一対設けられている。そして、これらのロッカ２８の前端部がダッシュパネル２６に接続されている。

左右のロッカ２８の間にはバッテリユニット３０が配置されている。バッテリユニット３０は、車両１０の床下に配置されており、外殻となるバッテリケース３２と、このバッテリケース３２の内部に搭載されたバッテリ３４とを含んで構成されている。

ここで、ダッシュパネル２６の前面（車両前方側の面）には、補強部材としてのダッシュリインフォースメント３６（以下、適宜「ダッシュＲＦ３６」と称する。）が設けられている。

ダッシュＲＦ３６は、車両上方側から見た断面形状が車両前方側に凸状となる略ハット状とされており、このダッシュＲＦ３６とダッシュパネル２６との間で閉断面が構成されている。また、ダッシュＲＦ３６は、車両幅方向の中央よりもやや車両左側へオフセットされた位置に設けられている。

さらに、図１に示されるように、ダッシュＲＦ３６は、ダッシュパネル２６に沿って車両上下方向に延在されており、本実施形態では一例として、ダッシュパネル２６の上端部からダッシュパネル２６の下端部まで延在されている。そして、このダッシュパネル２６の車両下方側には、図示しないダッシュクロスメンバが設けられている。

図２に示されるように、ダッシュパネル２６よりも車両前方側には、トランスアクスル１９が配置されている。トランスアクスル１９は、主として、モータ２０と、減速機構２２と、ディファレンシャルギア２４とを含んで構成されている。

モータ２０は、電力が供給されることで駆動して前輪及び後輪の少なくとも一方を回転させる駆動源である。また、モータ２０は、フロントサイドメンバ１２よりも車両下方側に配置された図示しないサスペンションメンバに支持されている。

モータ２０には減速機構２２が連結されている。減速機構２２は、カウンターギアやファイナルギアなどの複数のギアを備えており、この減速機構２２にディファレンシャルギア２４が連結されている。すなわち、ディファレンシャルギア２４は、減速機構２２を介してモータ２０に連結されている。

ここで、本実施形態のディファレンシャルギア２４は、トランスアクスル１９の後部側に設けられている。このため、ディファレンシャルギア２４は、モータ２０よりも車両後方側へ突出されている。また、本実施形態におけるディファレンシャルギア２４は、車両１０の車両幅方向の中央よりもやや車両右側へオフセットされた位置に設けられている。このため、ディファレンシャルギア２４は車両幅方向の中央よりも車両右側に配置され、ダッシュＲＦ３６は車両幅方向中央よりも車両左側に配置されることとなる。すなわち、車両前後方向から見た場合、ディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６とが車両幅方向に間隔をあけて配置されている。

また、ディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６とは同じ高さに位置している。すなわち、ディファレンシャルギア２４及びダッシュＲＦ３６は、車両幅方向から見て、ディファレンシャルギア２４を通る水平線がダッシュＲＦ３６と交わる位置関係となっている。

さらに、ディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６とは、車両前後方向に略同じ突出量とされている。すなわち、ディファレンシャルギア２４の車両後方側への突出量と、ダッシュＲＦ３６の車両前方側への突出量とが略同じ突出量とされている。なお、ここでいう、ディファレンシャルギア２４の車両後方側への突出量とは、モータ２０の後面を基準として、このモータ２０の後面からディファレンシャルギア２４の後面までの突出量を指すものである。本実施形態では、モータ２０の後面と減速機構２２の後面とが面一になっているため、ディファレンシャルギア２４の減速機構２２の後面に対する車両後方側への突出量と、ディファレンシャルギア２４のモータ２０の後面に対する車両後方側への突出量とが略同じ突出量となっている。また、ダッシュＲＦ３６の車両前方側への突出量は、ダッシュパネル２６の前面からの突出量を指すものである。

ここで、トランスアクスル１９とダッシュパネル２６との間にはワイヤハーネス３８が配索されている。ワイヤハーネス３８は、モータ２０とバッテリ３４とを電気的に接続して電力を供給するように構成された高電圧用のワイヤハーネスであり、ダッシュパネル２６に沿って車両上下方向に延在されている。

また、ワイヤハーネス３８は、車両前後方向から見てディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６との間に配索されており、本実施形態では車両１０における車両幅方向の中央に配索されている。

さらに、ワイヤハーネス３８は、図示しないクリップなどの取付部材によってダッシュパネル２６に固定されており、走行中にダッシュパネル２６や周辺部品と干渉するのを抑制している。そして、このワイヤハーネス３８の直径は、ダッシュＲＦ３６の車両前後方向の高さよりも小さく形成されている。このため、ダッシュＲＦ３６は、少なくともモータ２０の高さにおいて、ワイヤハーネス３８よりも車両前方側まで突出している。

（作用）
次に、本実施形態の作用を説明する。

本実施形態の車両前部構造では、ダッシュパネル２６の前面に設けられたダッシュＲＦ３６とダッシュパネル２６とで閉断面が構成されている。このように、ダッシュＲＦ３６とダッシュパネル２６とで閉断面を構成することで、ダッシュパネル２６を補強することができる。

特に、本実施形態では、ダッシュＲＦ３６がダッシュパネル２６に沿って車両上下方向に延在されているため、ダッシュＲＦ３６が局所的に設けられた構造と比較して、ダッシュパネル２６の剛性を向上させることができる。この結果、前面衝突時にダッシュパネル２６が変形してキャビンへ進入するのを抑制することができる。

また、本実施形態では、ディファレンシャルギア２４がモータ２０よりも車両後方側へ突出されており、ダッシュＲＦ３６は、車両前後方向から見てディファレンシャルギア２４と車両幅方向に間隔をあけて配置されている。そして、モータ２０とバッテリ３４とを連結するワイヤハーネス３８は、車両前後方向から見てディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６との間に配索されている。これにより、前面衝突時にワイヤハーネス３８がモータ２０とダッシュパネル２６とに挟まれるのを抑制することができる。この作用について、以下に詳細に説明する。

図２に示されるように、衝突前の通常の状態では、モータ２０を含むトランスアクスル１９がダッシュパネル２６に対して間隔あけて車両前方側に配置されている。そして、ワイヤハーネス３８は、ダッシュパネル２６とモータ２０との間の空間に配索されており、モータ２０と干渉しないように構成されている。

この状態から、車両１０が前面衝突した場合、図３の矢印で示すように、トランスアクスル１９が車両前方側からの衝突荷重を受けて車両後方側へ移動することがある。このとき、ディファレンシャルギア２４がモータ２０よりも車両後方側へ突出されているため、トランスアクスル１９の車両右側は、モータ２０に先行してディファレンシャルギア２４がダッシュパネル２６に接触する。

一方、トランスアクスル１９の車両左側は、モータ２０がダッシュパネル２６に接触する前にダッシュＲＦ３６がモータ２０に接触する。これにより、平面視でモータ２０とダッシュパネル２６との間には、空間が確保されており、この空間にワイヤハーネス３８が配索されている。これにより、前面衝突時にモータ２０からワイヤハーネス３８を保護することができる。

特に、本実施形態では、ディファレンシャルギア２４を利用してワイヤハーネス３８の配索空間を形成している。これにより、他の専用の部材をトランスアクスル１９に取り付けてワイヤハーネス３８を保護する構造と比較して、部品点数を削減することができる。

さらに、本実施形態では、モータ２０の高さにおいてダッシュＲＦ３６がワイヤハーネス３８よりも車両前方側まで突出している。これにより、前面衝突時にモータ２０が車両後方側へ移動した場合であっても、モータ２０がワイヤハーネス３８に干渉する前にダッシュＲＦ３６でモータ２０を受けることができる。すなわち、前面衝突時にワイヤハーネス３８がモータ２０によって潰されるのを効果的に抑制することができる。

さらにまた、ディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６とが同じ高さに位置していることで、前面衝突時にディファレンシャルギア２４とダッシュパネル２６とが接触する高さと、モータ２０とダッシュＲＦ３６とが接触する高さとが同じ高さとなる。これにより、この高さに配索されたワイヤハーネス３８へモータ２０から衝突荷重が入力されるのを抑制することができる。すなわち、ディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６とが異なる高さに位置している構造と比較して、ワイヤハーネス３８を効果的に保護することができる。

また、ディファレンシャルギア２４及びダッシュＲＦ３６の車両前後方向の突出量が略同じ突出量となっているため、前面衝突時にディファレンシャルギア２４がダッシュパネル２６に接触するタイミングと、ダッシュＲＦ３６がモータ２０に接触するタイミングを略同じタイミングとすることができる。この結果、衝突荷重を効果的に分散させることができる。また、ディファレンシャルギア２４及びダッシュＲＦ３６の一方が先に接触した場合、トランスアクスル１９が平面視で回動することが考えられるが、本実施形態では、ディファレンシャルギア２４及びダッシュＲＦ３６が同じタイミングで接触するように構成したので、モータ２０を含むトランスアクスル１９の平面視での回動を抑制することができる。

以上、実施形態について説明したが、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。例えば、上記実施形態では、トランスアクスル１９の車両右側にディファレンシャルギア２４を設けたが、これに限定されない。すなわち、トランスアクスル１９の車両左側にディファレンシャルギア２４を設けてもよい。この場合、ダッシュＲＦ３６をトランスアクスル１９の車両右側と対向する部位に設けることで、上記実施形態と同様に、ディファレンシャルギア２４とダッシュＲＦ３６との間の空間を確保してワイヤハーネス３８を保護することができる。

また、上記実施形態では、ダッシュＲＦ３６をダッシュパネル２６の上端部から下端部まで延在させたが、これに限定されない。例えば、ダッシュパネル２６の上端部から下端部までの一部の領域のみに補強部材を設けてもよい。この場合であっても、モータ２０の車両後方側に補強部材が位置していれば、前面衝突時に補強部材でモータ２０を受けることができる。

さらに、上記実施形態では、ダッシュＲＦ３６を１つのみ設けたが、これに限定されず、複数のダッシュＲＦ３６を設けてもよい。

さらにまた、上記実施形態では、補強部材として、ダッシュパネル２６とで閉断面を構成するダッシュＲＦ３６を設けたが、これに限定されない。例えば、ダッシュパネル２６の前面に開断面の補強部材を設けてもよい。また、筒状の補強部材や中実の補強部材をダッシュパネル２６の前面に設けてもよい。

２０モータ
２４ディファレンシャルギア
２６ダッシュパネル
３４バッテリ
３６ダッシュリインフォースメント（補強部材）
３８ワイヤハーネス

Claims

ダッシュパネルよりも車両前方側に配置されたモータと、
前記モータに連結され、前記モータよりも車両後方側へ突出されたディファレンシャルギアと、
前記モータよりも車両後方側で前記ダッシュパネルの車両前方側の面に設けられると共に、車両前後方向から見て前記ディファレンシャルギアと車両幅方向に間隔をあけて配置された補強部材と、
前記モータとバッテリとを電気的に接続すると共に、車両前後方向から見て前記ディファレンシャルギアと前記補強部材との間に配索されたワイヤハーネスと、
を有し、
前記補強部材は、前記ダッシュパネルに沿って車両上下方向に延在され、前記ダッシュパネルとで閉断面を構成するダッシュリインフォースメントであり、
前記ワイヤハーネスの直径は、前記ダッシュリインフォースメントの車両前後方向の長さよりも小さく形成されている車両前部構造。
前記モータの後面から前記ディファレンシャルギアの後面までの突出量と、前記ダッシュリインフォースメントの車両前後方向の突出量とが同じ突出量とされている請求項１に記載の車両前部構造。