JP2016078713A - 車両の強電機器搭載構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネスの断線を抑制することができる車両の強電機器搭載構造を提供する。【解決手段】本発明による車両の強電機器搭載構造は、車体１０の前部に結合されるブラケット１１と、少なくとも一部がブラケット１１の車両前方に位置するようにブラケット１１の上方に配設される強電機器１２と、を備える。強電機器１２の車幅方向内側の部分に強電ハーネス２０が接続され、強電ハーネス２０は下方に向けて延在される。車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合うブラケット１１の対向面１１ａ及び強電機器１２の対向面１２ａの少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部１１ｂ，１２ｂが形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、車両の強電機器搭載構造に関する。

従来から、インバータ、コンバータ、車両駆動モータ及びエアコンコンプレッサ等の強電機器を搭載した車両が公知である（例えば、特許文献１参照）。

この特許文献１に記載の車両では、車両の車体前部に載置台が固定され、この載置台の上にインバータ（強電機器）が載置されており、前記載置台は、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在する案内部材を備えている。特許文献１に記載の車両によれば、車両の前面衝突時にインバータが前記案内部材に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、インバータが当該インバータの車両後方に配設された他の車両搭載機器と接触して破損することを回避することができる。

特開２００９−０２９２７５号公報

しかしながら、前記特許文献１に記載の車両では、車両の前面衝突時にインバータが前記案内部材に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動するのに伴い、インバータに接続された強電ハーネスが引っ張られて断線するおそれがあるという問題があった。

そこで、本発明は、車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネスの断線を抑制することができる車両の強電機器搭載構造を提供することを目的とする。

本発明に係る車両の強電機器搭載構造では、車両の車体前部にブラケットが結合され、少なくとも一部が前記ブラケットの車両前方に位置するように前記ブラケットの上方に強電機器が配設される。前記強電機器の車幅方向内側の部分に強電ハーネスが接続され、前記強電ハーネスは下方に向けて延在される。車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う前記ブラケットの対向面及び前記強電機器の対向面の少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部が形成されている。

本発明に係る車両の強電機器搭載構造では、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う前記ブラケットの対向面及び前記強電機器の対向面の少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部が形成されている。これにより、車両の前面衝突に起因する強電機器の後方移動により強電機器の対向面がブラケットの対向面に接触した際に、強電機器が前記傾斜部に沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、強電機器が衝突相手車両又は当該強電機器の車両前方に配設された他の車両搭載機器と、当該強電機器の車両後方に配設された他の車両搭載機器との間で挟まれることを回避することができ、車両の前面衝突時に強電機器を保護することが可能になる。また、車両の前面衝突時に強電機器を前記傾斜部に沿って車幅方向内側へ傾けさせることで、強電ハーネスが接続されている強電機器の車幅方向内側の部分の上昇を回避して、強電ハーネスの断線を抑制することができる。従って、本発明に係る車両の強電機器搭載構造によれば、車両の前面衝突時に、強電機器の保護を図りつつ、強電機器に接続された強電ハーネスの断線を抑制することができる。

本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す平面図である。 本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す正面図である。 本発明の実施形態に係る車両の強電機器搭載構造を示す側面図である。 エンジンマウントブラケットとインバータとの係合状態を示す一部破断斜視図である。 エンジンマウントブラケットの斜視図である。 （ａ）はエンジンマウントブラケットの平面図であり、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図であり、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 車両の前面衝突時におけるインバータの動きを示す説明図である。 本発明の変形例に係るエンジンマウントブラケットとインバータとの係合状態を示す一部破断斜視図である。 本発明の変形例に係る車両の強電機器搭載構造を示す平面図である。

以下、本発明の実施形態を図面とともに詳述する。

なお、図中、矢印ＦＲは車両前方を示し、矢印ＵＰは車両上方を示し、矢印ＩＮは車幅方向内側を示す。

本実施形態に係る強電機器搭載構造が適用される車両は、図示しないエンジンを備えるハイブリッド電動車両（ＨＥＶ）及びプラグインハイブリッド電動車両（ＰＨＥＶ）等の電動車両である。

図１から図４に示すように、本実施形態に係る強電機器搭載構造が適用される車両は、車体１０と、エンジンマウントブラケット（ブラケット）１１と、インバータ（強電機器）１２と、を備える。

前記車体１０は、車両前後方向に延在する左右一対のサイドメンバ１３を有する。各サイドメンバ１３の前端部にラジエータコアサポートメンバサイド１４がそれぞれ結合され、左右一対のラジエータコアサポートメンバサイド１４の間には、ラジエータコアサポートメンバアッパ１５が架け渡されている。また、各サイドメンバ１３の前端にバンパーステー１６がそれぞれ結合され、左右一対のバンパーステー１６の間には、図示しないバンパーレインフォースが架け渡される。

前記エンジンマウントブラケット１１は、エンジンを支持するものであり、ラジエータコアサポートメンバサイド１４及びラジエータコアサポートメンバアッパ１５の車両後方に配設されている。具体的には、エンジンマウントブラケット１１は、一端部がサイドメンバ１３に結合され、他端部が一端部から車幅方向内側に延在している。このエンジンマウントブラケット１１には、図示しないエンジンマウント（マウントラバー）が装着されるエンジンマウント装着部１７が設けられており、エンジンマウントブラケット１１の下方にエンジンが配設される。また、エンジンマウントブラケット１１には、図６及び図７に示されるように、後述するボルト２７が螺合されるボルト孔１８が前記一端部に設けられ、後述するボルト２５が螺合されるボルト孔１９が前記他端部に設けられる。

前記インバータ１２は、少なくとも一部がエンジンマウントブラケット１１の車両前方に位置するようにエンジンマウントブラケット１１の上方に配設されている。このインバータ１２は、車体１０に対して前傾且つ内傾させた状態で配置されている。また、インバータ１２の車幅方向内側面における車両前後方向中央の部分に、強電ハーネス２０が接続されており、この強電ハーネス２０が下方に向けて延在している。

インバータ１２は、インバータ１２の車幅方向の中央よりも車幅方向内側に配置される第一固定点２１と、インバータ１２の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置される第二固定点２２及び第三固定点２３と、の合計三点で固定されている。

前記第一固定点２１は、インバータ１２の下面の後端部から下方に延在する第一取付足部２４に設けられ、ボルト２５等を用いてエンジンマウントブラケット１１に固定される。前記第二固定点２２は、インバータ１２の下面における車両前後方向中央の部分から下方に延在する第二取付足部２６に設けられ、ボルト２７等を用いてエンジンマウントブラケット１１に固定される。なお、第二固定点２２は、エンジンマウントブラケット１１よりも車両後方側においてサイドメンバ１３に固定されていても良い。

第一固定点２１は、図５に示されるように、第一取付足部２４の下端に設けられたボルト挿通孔２８と、ボルト挿通孔２８に連通して車両前後方向に延在する切欠き２９と、を有し、この切欠き２９は車両前方側に開口している。その一方で、第二固定点２２は、図５に示されるように、第二取付足部２６の下端に設けられたボルト挿通孔３０と、ボルト挿通孔３０に連通して車両前後方向に延在する切欠き３１と、を有し、この切欠き３１は車両前方側に開口している。第二固定点２２の切欠き３１の車両前後方向の長さは、第一固定点２１の切欠き２９の車両前後方向の長さよりも短くなっており、インバータ１２が車両後方側に押された場合に、第二固定点２２が第一固定点２１よりも先に固定解除されるようになっている。

前記第三固定点２３は、インバータ１２の上面の前端部から車両前方側に延在する固定ブラケット３２に設けられ、ボルト３３等を用いてラジエータコアサポートメンバアッパ１５に固定される。第三固定点２３は、インバータ１２の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置されると共に、インバータ１２の前端部に配置され、車両の前面衝突時にインバータ１２に付加される荷重を最初に受ける。その結果、第三固定点２３の車両後方側に配置された第二固定点２２により大きな荷重を付加することができ、第二固定点２２を第一固定点２１よりも先に固定解除することができる。

本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造では、エンジンマウントブラケット１１及びインバータ１２が、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う対向面１１ａ，１２ａをそれぞれ有する。そして、エンジンマウントブラケット１１の対向面１１ａ及びインバータ１２の対向面１２ａに、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部（傾斜面）１１ｂ，１２ｂがそれぞれ形成されている。エンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂ（対向面１１ａ）は、図６及び図７に示されるように、エンジンマウントブラケット１１の上面に形成される。インバータ１２の傾斜部１２ｂ（対向面１２ａ）は、図３及び図４に示されるように、インバータ１２の下面から下方に延在する突出部３４の下端面に形成される。本実施形態では、エンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂとインバータ１２の傾斜部１２ｂとは、車両の前面衝突に起因するインバータ１２の後方移動により傾斜部１２ｂ（対向面１２ａ）がエンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂ（対向面１１ａ）に接触する程度に車両前後方向に間隔をおいて配置されている。これには限定されず、エンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂ（対向面１１ａ）とインバータ１２の傾斜部１２ｂ（対向面１２ａ）とが予め接触していても良い。

なお、エンジンマウントブラケット１１の対向面１１ａ及びインバータ１２の対向面１２ａの内のいずれか一方に、傾斜部１１ｂ，１２ｂを形成するようにしても良い。また、これらの傾斜部（傾斜面）１１ｂ，１２ｂは、平面に限定されず、例えば、曲面等であっても良い。さらに、車両の前面衝突に起因するインバータ１２の後方移動により傾斜部１２ｂがエンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂに接触し、又は、エンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂとインバータ１２の傾斜部１２ｂとが予め接触しているのであれば良く、図３及び図４に示すような突出部３４はあっても、なくても良い。

次いで、車両の前面衝突時におけるインバータ１２の動きを図８に基づいて説明する。

当該車両に対して車両前方から荷重が入力され、車体１０の前部が圧縮変形した場合には、図８（ａ）に示されるように、インバータ１２は、衝突相手車両又は他の車両搭載機器（例えば、ラジエータ）によって車両後方側に押される。インバータ１２が車両後方側に押されることで、図８（ｂ）に示されるように、インバータ１２の第二固定点２２が第一固定点２１よりも先に固定解除されて、インバータ１２の傾斜部１２ｂがエンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂに接触する。すると、インバータ１２は、傾斜部１１ｂ，１２ｂによって上方に持ち上げられると共に車幅方向内側へ傾けられて、第一固定点２１を回転中心として回転する。具体的には、インバータ１２は、傾斜部１１ｂ，１２ｂに沿って上昇しつつ車両後方側へ移動すると共に、傾斜部１１ｂ，１２ｂに沿って車幅方向内側へ傾けられる。

以下に、本実施形態による作用効果を説明する。

（１）本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造は、車体１０の前部に結合されるエンジンマウントブラケット１１と、少なくとも一部がエンジンマウントブラケット１１の車両前方に位置するようにエンジンマウントブラケット１１の上方に配設されるインバータ１２と、を備える。インバータ１２の車幅方向内側の部分に強電ハーネス２０が接続されて、この強電ハーネス２０は下方に向けて延在される。エンジンマウントブラケット１１及びインバータ１２が、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う対向面１１ａ，１２ａをそれぞれ有する。エンジンマウントブラケット１１の対向面１１ａ及びインバータ１２の対向面１２ａの少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部１１ｂ，１２ｂが形成される。

本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造では、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合うエンジンマウントブラケット１１の対向面１１ａ及びインバータ１２の対向面１２ａにそれぞれ、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部１１ｂ，１２ｂが形成されている。これにより、車両の前面衝突に起因するインバータ１２の後方移動によりインバータ１２の傾斜部１２ｂ（対向面１２ａ）がエンジンマウントブラケット１１の傾斜部１１ｂ（対向面１１ａ）に接触した際に、インバータ１２が傾斜部１１ｂ，１２ｂに沿って上昇しつつ車両後方側へ移動することで、インバータ１２が衝突相手車両又はインバータ１２の車両前方に配設された他の車両搭載機器と、インバータ１２の車両後方に配設された他の車両搭載機器との間で挟まれることを回避することができ、車両の前面衝突時にインバータ１２を保護することが可能になる。また、車両の前面衝突時にインバータ１２を傾斜部１１ｂ，１２ｂに沿って車幅方向内側へ傾けさせることで、強電ハーネス２０が接続されているインバータ１２の車幅方向内側の部分の上昇を回避して、強電ハーネス２０の断線を抑制することができる。

従って、本実施形態に係る車両の強電機器搭載構造によれば、車両の前面衝突時に、インバータ１２の保護を図りつつ、インバータ１２に接続された強電ハーネス２０の断線を抑制することができる。

（２）傾斜部１１ｂ，１２ｂは、インバータ１２の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に形成される。

これにより、車両の前面衝突時にインバータ１２の車幅方向外側の部分のみを傾斜部１１ｂ，１２ｂによって押すことができ、より確実に、車両の前面衝突時にインバータ１２を傾斜部１１ｂ，１２ｂに沿って車幅方向内側へ傾けさせることが可能になる。

（３）インバータ１２は、少なくとも、インバータ１２の車幅方向の中央よりも車幅方向内側に配置される第一固定点２１と、インバータ１２の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置される第二固定点２２と、で固定される。インバータ１２に車両前方側から車両後方側へ向けて荷重が入力されて車両後方側へ移動したときに、第二固定点２２が第一固定点２１よりも先に固定解除される。

これにより、インバータ１２の第一固定点２１が第二固定点２２よりも先に固定解除されないようにすることができ、インバータ１２に対する強電ハーネス２０の相対位置が定まり、強電ハーネス２０の引張による断線をより効果的に抑制することが可能になる。

（４）第一固定点２１は、エンジンマウントブラケット１１に固定され、第二固定点２２は、エンジンマウントブラケット１１に固定され、又は、エンジンマウントブラケット１１よりも車両後方側においてサイドメンバ１３に固定される。

これにより、エンジンマウントブラケット１１よりも車両前方側の領域の全域を衝突エネルギーを吸収する領域として利用することができ、衝突エネルギー吸収性能を向上することが可能になる。

ところで、本発明の車両の強電機器搭載構造は前述の実施形態に例をとって説明したが、この実施形態に限ることなく本発明の要旨を逸脱しない範囲で他の実施形態を各種採用することができる。

前述の実施形態においては、車両に搭載する強電機器をインバータとした。しかしながら、車両に搭載する強電機器は、これに限定されず、例えば、コンバータ、車両駆動モータ及びエアコンコンプレッサ等であっても良い。

前述の実施形態においては、強電機器を支持するブラケットをエンジンマウントブラケットとした。しかしながら、強電機器を支持するブラケットは、これに限定されず、エンジンマウントブラケット以外のブラケットであっても良く、強電機器を支持するための専用のブラケットであっても良い。

また、図９に示されるように、インバータ１２の第二固定点２２が設けられる第二取付足部２６に、第一固定点２１が設けられる第一取付足部２４よりも脆弱な部位（脆弱部）４０を設けても良い。これにより、車両の前面衝突時に第二固定点２２がより早期に固定解除されるようにすることが可能である。図９に示される車両の強電機器搭載構造では、前記脆弱部４０は、車両前方側に開口する側面視でＶ字状の切欠きからなる。

また、図１０に示されるように、インバータ１２の前面における車幅方向外側の部分に凸部４１を設けても良い。図１０に示される車両の強電機器搭載構造では、車両の前面衝突時に、インバータ１２の前面に設けた凸部４１がインバータ１２に付加される荷重を最初に受ける結果、インバータ１２は車幅方向外側の部分を押されることとなる。これにより、車両の前面衝突時に、インバータ１２の第二固定点２２により大きな荷重を付加することができ、第二固定点２２がより早期に固定解除されるようにすることが可能である。なお、図１０に示される車両の強電機器搭載構造では、インバータ１２の第三固定点２３は、インバータ１２の車幅方向中央の部分に設けられている。

さらに、強電ハーネス２０のインバータ１２への接続箇所は、インバータ１２の車幅方向内側の部分であれば良く、車幅方向内側面、上面、後面のいずれであっても良い。

１０ 車体
１１ エンジンマウントブラケット（ブラケット）
１１ａ 対向面
１１ｂ 傾斜部
１２ インバータ（強電機器）
１２ａ 対向面
１２ｂ 傾斜部
１３ サイドメンバ
２０ 強電ハーネス
２１ 第一固定点
２２ 第二固定点

Claims (4)

1. 車両の車体前部に結合されるブラケットと、
   少なくとも一部が前記ブラケットの車両前方に位置するように前記ブラケットの上方に配設される強電機器と、
   前記強電機器の車幅方向内側の部分に接続されて、下方に向けて延在される強電ハーネスと、を備え、
   前記ブラケット及び前記強電機器が、車両前後方向から見て重なり合い且つ上下方向から見て重なり合う対向面をそれぞれ有し、
   前記ブラケットの対向面及び前記強電機器の対向面の少なくとも一方に、車両前方側から車両後方側に行くに従って斜め上方に延在すると共に車幅方向外側から車幅方向内側に行くに従って斜め下方に延在する傾斜部が形成されている
   ことを特徴とする車両の強電機器搭載構造。
2. 前記傾斜部は、前記強電機器の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に形成されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の車両の強電機器搭載構造。
3. 前記強電機器は、少なくとも、前記強電機器の車幅方向の中央よりも車幅方向内側に配置される第一固定点と、前記強電機器の車幅方向の中央よりも車幅方向外側に配置される第二固定点と、で固定されており、
   前記強電機器に車両前方側から車両後方側へ向けて荷重が入力されて車両後方側へ移動したときに、前記第二固定点が前記第一固定点よりも先に固定解除される
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の車両の強電機器搭載構造。
4. 前記第一固定点は、前記ブラケットに固定され、
   前記第二固定点は、前記ブラケットに固定され、又は、前記ブラケットよりも車両後方側においてサイドメンバに固定される
   ことを特徴とする請求項３に記載の車両の強電機器搭載構造。

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