JP7056523B2 - Mounting structure of electrical equipment - Google Patents
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Description
本明細書が開示する技術は、車両のフロントコンパートメントへの電気機器の搭載構造に関する。 The techniques disclosed herein relate to the mounting structure of electrical equipment in the front compartment of a vehicle.
近年の自動車には、様々な電気機器が搭載されるようになってきている。例えば特許文献1には、フロントコンパートメントにインバータを搭載している電気自動車が開示されている。そのインバータは、バッテリの直流電力を走行用モータの駆動電力(交流電力)に変換する。インバータは、ドライブトレインの上に固定されている。衝突の際にインバータを保護するため、インバータの車両前後方向の前方上部の角部にプロテクタが取り付けられている。
In recent years, various electric devices have come to be installed in automobiles. For example,
本明細書は、フロントコンパートメントの電気機器をより確実に保護することのできる搭載構造を提供する。 The present specification provides a mounting structure capable of more reliably protecting electrical equipment in the front compartment.
本明細書が開示する搭載構造は、電気機器の車両前後方向の前方上部に取り付けられているプロテクタを備えている。プロテクタは、電気機器の前方上部を覆っているとともに車両前後方向の後端が車両前方からみて上方へ湾曲している。さらに、プロテクタの電気機器に対向する裏面が、電気機器の車幅方向の両側の上角部に近接している。プロテクタはその後端が上方へ湾曲しているので、正面から衝突した障害物が電気機器の前部上側に覆いかぶさるように変形した場合であっても、プロテクタ後方の上方へ湾曲している部位が電気機器の本体を保護することができる。また、プロテクタが障害物に押されてへこむような場合には、プロテクタの裏面が電気機器の両側の上角部に接することで、さらにへこむことが抑制され、電気機器を保護することができる。 The mounting structure disclosed herein comprises a protector attached to the front upper part of the electrical equipment in the vehicle front-rear direction. The protector covers the front upper part of the electric device and the rear end in the front-rear direction of the vehicle is curved upward when viewed from the front of the vehicle. Further, the back surface of the protector facing the electric device is close to the upper corners on both sides of the electric device in the vehicle width direction. Since the rear end of the protector is curved upward, even if an obstacle that collides from the front is deformed so as to cover the front upper side of the electrical equipment, the part that is curved upward behind the protector is It can protect the main body of electrical equipment. Further, when the protector is pushed by an obstacle and dents, the back surface of the protector comes into contact with the upper corners on both sides of the electric device, so that the dent is further suppressed and the electric device can be protected.
本明細書が開示する技術の詳細とさらなる改良は以下の「発明を実施するための形態」にて説明する。 Details of the techniques disclosed herein and further improvements will be described in the "Modes for Carrying Out the Invention" below.
図面を参照して実施例の搭載構造を説明する。実施例の搭載構造は、走行用のモータとエンジンの双方を備えたハイブリッド車に適用されている。図1に、ハイブリッド車100のフロントコンパートメント90における部品レイアウトを示す。ハイブリッド車100は、エンジン98、モータ31、及び、電力変換器10をフロントコンパートメント90に搭載している。電力変換器10は、不図示のメインバッテリの電力をモータ31の駆動電力に変換するデバイスである。フロントコンパートメント90において、電力変換器10は、ハウジング30の上に固定されている。電力変換器10に、実施例の搭載構造2が適用されている。
The mounting structure of the embodiment will be described with reference to the drawings. The mounting structure of the embodiment is applied to a hybrid vehicle equipped with both a traveling motor and an engine. FIG. 1 shows a component layout in the
ハウジング30は、モータ31と動力分配機構32とデファレンシャルギア33を収容している。フロントコンパートメント90には、エンジン98、電力変換器10、ハウジング30の他にも、補機バッテリなど様々なデバイスが配置されているが、それらの説明は省略する。図1ではハウジング30やエンジン98などは模式化して描かれていることに留意されたい。図1では、電力変換器10も簡略化して描かれている。
The
図中の座標系は、F軸が車両前方を示しており、V軸が車両上方を示しており、H軸は車幅方向(車両の側方)を示している。座標系の記号の意味は、以降の図でも同じである。また、以下では、フロントコンパートメント90に搭載される部品に対して「前面」、「後面」、「前部」、「後部」などの表現を用いるが、これらの表現における「前」は車両前方側を意味し、「後」は車両後方側を意味する。
In the coordinate system in the figure, the F axis indicates the front of the vehicle, the V axis indicates the upper side of the vehicle, and the H axis indicates the vehicle width direction (side of the vehicle). The meanings of the symbols in the coordinate system are the same in the following figures. In the following, the expressions such as "front", "rear", "front", and "rear" are used for the parts mounted on the
エンジン98とハウジング30は、車幅方向で隣り合うように連結されている。エンジン98とハウジング30は、車両の構造強度を担保する一対のサイドメンバ97に懸架されている。図1では1本のサイドメンバ97のみが描かれているが、図1においてエンジン98の右下(図の左下)にも別のサイドメンバが延びている。エンジン98とハウジング30は、一対のサイドメンバ97の間に懸架されている。
The
先に述べたように、電力変換器10は、不図示のメインバッテリの電力をモータ31の駆動電力に変換するデバイスである。より詳しくは、電力変換器10は、メインバッテリの電圧を昇圧した後、モータ31の回転数に対応した周波数の交流に変換する。また、電力変換器10は、モータ31が発電した交流電力(回生電力)を直流電力に変換し、さらに降圧する場合がある。降圧された電力によってメインバッテリが充電される。
As described above, the
電力変換器10は、フロントブラケット3とリアブラケット4により、ハウジング30の上方に支持されている。図1では、フロントブラケット3とリアブラケット4も簡略化して描いてある。
The
電力変換器10の内部の部品には100ボルト以上の電圧が印加されるため、電力変換器10は衝突時に保護される必要がある。電力変換器10の前方上部には、電力変換器10を保護するためのプロテクタ20が取り付けられている。プロテクタ20が、実施例の搭載構造2を特徴付ける部品である。図1では、プロテクタ20も簡略化して描かれている。
Since a voltage of 100 volts or more is applied to the internal components of the
図2に、ハウジング30と電力変換器10を側方(車幅方向)からみた側面図を示す。図2ではハウジング30の下部は省略した。
FIG. 2 shows a side view of the
先に述べたように、電力変換器10は、フロントブラケット3とリアブラケット4によって、ハウジング30の上面との間に隙間SPを確保しつつ支持されている。ハウジング30の上面は前下がりに傾斜しているため、電力変換器10も前下がりの姿勢でハウジング30に支持されている。図2におけるXYZ座標系のX軸は、電力変換器10のケース11の長手方向に沿っており、Z軸はケース11の短手方向に沿っており、Y軸は紙面法線方向を向いている。+X方向は概ね車両前方を向いており、+Z方向は概ね上方を向いており、Y軸は車幅方向に沿っている。XYZ座標系は、後の図で、ケース11とプロテクタ20の向きを理解し易くするために付してある。
As described above, the
電力変換器10の側面から6本のパワーケーブル5が延びている。パワーケーブル5は、ハウジング30に収容されているモータ31に接続されている。なお、ハウジング30には、2個の三相交流モータが収容されており、6本のパワーケーブル5は、2組の三相交流を伝達する。
Six
プロテクタ20は、電力変換器10の前方上部を覆っている。プロテクタ20は、電力変換器10のケース11の側面にボルト29で固定されている。プロテクタ20は、図2に描かれている側面とは反対側の側面でもボルトで固定されている。また、図2では示されていないが、プロテクタ20はケース11の前面でもボルトで固定されている。ケース11の上部はカバー12で覆われている。
The
プロテクタ20は、車両前後方向の後部が上部へ湾曲しており、上部湾曲部21を形成している。
In the
図3に、図2のIII-III線に沿った断面図を示す。ケース11の上部には電子部品を搭載した基板13が収容されており、カバー12が基板13を覆っている。
FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along the line III-III of FIG. A substrate 13 on which electronic components are mounted is housed in the upper part of the
プロテクタ20は、ケース11の一方の側面11aに沿って延びるタブ22を有しており、そのタブ22がボルト29でケース11に固定されている。ケース11の他方の側面11b(上記した一方の側面の反対側の側面)には、固定座11cが設けられている。プロテクタ20には、固定座11cの上面に沿って延びるタブ23が設けられている。そのタブ23がボルト28で固定座11c(ケース11)に固定されている。
The
プロテクタ20の裏面は、電力変換器10の車幅方向の両方の上角部12aに近接している。図3において矢印Aの示す箇所が、プロテクタ20の裏面と上角部12aの近接箇所を示している。電力変換器10の上角部12aは、カバー12の湾曲した部分であり、剛性が高い。
The back surface of the
プロテクタ20は、車両が正面衝突したときに電力変換器10を保護する。図4に、正面から障害物80が衝突するときの様子の模式図を示す。図4(A)は、障害物80の衝突直前の側面図であり、図4(B)は、障害物80の衝突直後の側面図である。
The
電力変換器10の正面から衝突した障害物80は、電力変換器10と衝突する。電力変換器10は前下がりの姿勢で固定されているので、障害物80は、電力変換器10の前方上部と衝突する。電力変換器10の前方上部はプロテクタ20で覆われているので、衝突の最初の衝撃はプロテクタ20が受けることになり、電力変換器10が保護される。
The
衝突の衝撃により、障害物80の上部が車両前後方向の後方へ向かって突出するように変形する。障害物80の変形した上部が電力変換器10の前方上部に覆いかぶさるように干渉する。電力変換器10の前方上部はプロテクタ20が取り付けられており、プロテクタ20が、障害物80と干渉することで、電力変換器10が保護される。特に、プロテクタ20の上部湾曲部21が、障害物80の変形した上部に干渉することで、電力変換器10が保護される。
Due to the impact of the collision, the upper part of the
また、障害物80に押されてプロテクタ20自体が変形する可能性がある。図3で示したように、プロテクタ20の電力変換器10に対向する裏面が、電力変換器10の車幅方向の両方の上角部12aに近接している。それゆえ、プロテクタ20が押されて変形すると、プロテクタ20の裏面がまず上角部12aに接触する。上角部12aは、カバー12がほぼ直角に湾曲しており、剛性が高い部位である。プロテクタ20の裏面が剛性の高い上角部12aに接触し、裏側から支持されることで、プロテクタ20のさらなる変形が抑制される。その結果、障害物80の衝突の衝撃から電力変換器10が保護される。
Further, the
図5に、プロテクタ20の斜視図を示す。図6(A)に、プロテクタ20の正面図を示し、図6(B)にプロテクタ20の上面図を示し、図6(C)にプロテクタ20の側面図を示す。プロテクタ20の前部には、下方へ延びるタブ24が設けられている。先に述べたように、プロテクタ20の車幅方向(図中のY方向)の両側にもタブ22、23が設けられている。タブ22、23、24には貫通孔が設けられており、その貫通孔を通過するボルトがケース11に固定されることによって、プロテクタ20がケース11に固定される。
FIG. 5 shows a perspective view of the
プロテクタ20の後方(図中の-X方向)が上方に湾曲しており、上部湾曲部21を形成している。図6(A)に描かれているように、上部湾曲部21の上側の輪郭線は、前方からみて湾曲している。前方からみて上側の縁が湾曲している形状により、上部湾曲部21の全体の剛性が高まる。上記の構造のプロテクタ20によって、電力変換器10が衝突の衝撃から保護される。
The rear part of the protector 20 (in the −X direction in the figure) is curved upward to form the upper
本明細書が開示する技術に関する留意点を述べる。本明細書は、車両のフロントコンパートメントへの電気機器の搭載構造を開示する。電気機器は、実施例の電力変換器10に限られない。
Points to note regarding the techniques disclosed herein are described. This specification discloses the mounting structure of electrical equipment in the front compartment of a vehicle. The electric device is not limited to the
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above. The technical elements described herein or in the drawings exhibit their technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the techniques exemplified in the present specification or the drawings can achieve a plurality of purposes at the same time, and achieving one of the purposes itself has technical usefulness.
2:搭載構造
10:電力変換器
11:ケース
12:カバー
20:プロテクタ
21:上部湾曲部
22、23、24:タブ
30:ハウジング
80:障害物
90:フロントコンパートメント
100:ハイブリッド車
2: Mounting structure 10: Power converter 11: Case 12: Cover 20: Protector 21: Upper
Claims (1)
前記電気機器の車両前後方向の前方上部に取り付けられているプロテクタを備えており、
前記プロテクタは、前記電気機器の前記前方上部を覆っているとともに車両前後方向の後端が車両前方からみて上方へ湾曲しており、かつ、前記プロテクタの前記電気機器に対向する裏面が、前記電気機器の車幅方向の両方の上角部に近接している、搭載構造。 It is a structure for mounting electrical equipment in the front compartment of the vehicle.
It is equipped with a protector attached to the front upper part of the electrical equipment in the front-rear direction of the vehicle.
The protector covers the front upper part of the electric device, the rear end in the front-rear direction of the vehicle is curved upward when viewed from the front of the vehicle, and the back surface of the protector facing the electric device is the electric. A mounting structure that is close to both upper corners of the device in the vehicle width direction.
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