(57)【要約】      （修正有）【課題】電気機器とフロントコンパートメント内の機器との干渉を回避する電動自転車を開示する。【解決手段】車両２のフロントコンパートメント４内に配置されている電気機器１０と、電気機器の車両センター側に配置されているとともに電気機器の側面の一部と対向している内部機器１２と、フロントコンパートメント内の内部機器の上方又は後方に位置しているとともに電気機器の外形よりも大きい干渉回避空間１４を有している電動自動車であり、電気機器の内部機器と対向する部分に斜面を有する第一ガイド部が設けられており、内部機器の電気機器と対向する部分に第一ガイド部と対向する斜面を有する第二ガイド部が設けられている。この電動自動車では、車両側方衝突によって電気機器が車両センター側に変位したとき、第一ガイド部の斜面と第二ガイド部の斜面によって、電気機器が内部機器を避けて干渉回避空間に移動する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のフロントコンパートメント内に配置されている電気機器と、前記電気機器の車両センター側に配置されているとともに前記電気機器の側面の一部と対向している内部機器と、前記フロントコンパートメント内の前記内部機器の上方又は後方に位置しているとともに前記電気機器の外形よりも大きい干渉回避空間を有する電動自動車であって
前記電気機器の前記内部機器と対向する部分の少なくとも一部に第一ガイド部が設けられており、
前記内部機器の前記電気機器と対向する部分の少なくとも一部に前記第一ガイド部と対向する第二ガイド部が設けられており、
前記干渉回避空間が前記内部機器の上方にある場合は、前記第一ガイド部が車両下側ほど前記内部機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えているとともに前記第二ガイド部が車両上側ほど前記電気機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えており、
前記干渉回避空間が前記内部機器の後方にある場合は、前記第一ガイド部が車両前側ほど前記内部機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えているとともに前記第二ガイド部が車両後側ほど前記電気機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えており、
車両側方衝突によって前記電気機器が車両センター側に変位したとき、前記第一ガイド部の斜面と前記第二ガイド部の斜面によって、前記電気機器が前記内部機器を避けて前記干渉回避空間に移動することを特徴とする、電動自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書が開示する技術は、電動自動車に関する。特に、そのフロントコンパートメント内に、電気機器と内部機器と干渉回避空間を有する電動自動車に関する。
【０００２】
本明細書でいう「電気機器」は、典型的には直流電力を交流に変換するインバータである。電気機器は、昇圧コンバータを含む場合もある。また、本明細書における「電動自動車」には、走行用モータを備えるがエンジンは備えない電気自動車のほか、モータとエンジンの双方を備えるハイブリッド車を含む。さらに燃料電池車も「電動自動車」に含まれる。
【背景技術】
【０００３】
走行用モータに電力を供給するインバータは、車両のフロントコンパートメントに搭載されることが多い。一方、フロントコンパートメントは、車両が障害物と衝突したときにその空間が押し潰されて、内部の機器同士がぶつかりダメージを受けるおそれがある。インバータは、内部に高電圧の機器を有するため、衝突時の衝撃から保護することが望ましい。
【０００４】
一方、エンジンコンパートメントには空間的な余裕が少なく、様々なデバイスを密に搭載する必要がある。搭載上の制約から、インバータの隣に剛性が高いデバイスを配置しなければならない場合も起こり得る。剛性が高い機器とは、例えば、エンジン、ブレーキリザーブタンクや冷却器のリザーブタンクなどである。
【０００５】
特許文献１では、前面衝突時や斜め衝突時に、フロントサイドメンバーを衝撃荷重により山形状に隆起させる。この結果、衝突時にはインバータが剛性の高い機器を乗り越えて移動し、内部機器と干渉するのを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１５−１８９３６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１では、前面衝突時や斜め衝突時に有用な技術を紹介している。しかし、車両の衝突は、前方だけに限らず、側方からの衝突も起こる。
本明細書では、側方衝突時に電気機器を他の内部機器を避けて移動させることで、電気機器とフロントコンパートメント内の機器との干渉を回避する電動自転車を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書が開示する電動自動車は、車両のフロントコンパートメント内に配置されている電気機器と、電気機器の車両センター側に配置されているとともに電気機器の側面の一部と対向している内部機器と、フロントコンパートメント内の内部機器の上方又は後方に位置しているとともに電気機器の外形よりも大きい干渉回避空間を有している。
この電動自動車では、電気機器の内部機器と対向する部分の少なくとも一部に第一ガイド部が設けられており、内部機器の電気機器と対向する部分の少なくとも一部に第一ガイド部と対向する第二ガイド部が設けられている。
また、この電動自動車では、干渉回避空間が内部機器の上方にある場合は、第一ガイド部が車両下側ほど内部機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えているとともに第二ガイド部が車両上側ほど電気機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えている。
干渉回避空間が内部機器の後方にある場合は、第一ガイド部が車両前側ほど内部機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えているとともに第二ガイド部が車両後側ほど電気機器からの距離が漸次遠くなる斜面を備えている。
本明細書が開示する電動自動車では、車両側方衝突によって電気機器が車両センター側に変位したとき、第一ガイド部の斜面と第二ガイド部の斜面によって、電気機器が内部機器を避けて干渉回避空間に移動する。
【０００９】
側方衝突時に、障害物が車両側方部から車両センター側に侵入し、障害物が電気機器を車両センター側に押し込むことがある。この場合、上記した構造を備えていると、電気機器の第一ガイド部の斜面と内部機器の第二ガイド部の斜面が当接し、第一ガイド部の斜面と第二ガイド部の斜面が当接した状態で電気機器が車両センター側に押し込まれる。この結果、電気機器は第二ガイド部の斜面に沿って滑るように移動して干渉回避空間に移動する。
本明細書が開示する電動自動車では、側方衝突時に電気機器が内部機器を避けながら干渉回避空間に移動する。
【００１０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施例のハイブリッド車の側面図である。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線のフロントコンパートメントの部分断面図（正面視）である。
【図３】側方衝突により障害物が車両センター側に侵入してきた場合のフロントコンパートメント内を示す部分断面図（正面視）である。
【図４】側方衝突により障害物がさらに車両センター側に侵入してきた場合のフロントコンパートメント内を示す部分断面図（正面視）である。
【図５】側方衝突後のフロントコンパートメント内を示す部分断面図（正面視）である。
【図６】第二実施例のハイブリッド車のフロントコンパートメントの側面図である。
【図７】図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線のフロントコンパートメントの部分断面図（平面視）である。
【図８】第三実施例のハイブリッド車のフロントコンパートメントを示す部分断面図（正面視）である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図面を参照して実施例の電動自動車について説明する。図１は、実施例の一例であるハイブリッド車２の側面図である。図１では、ハイブリッド車２の後部分は省略している。また、フロントコンパートメント４内の機器については模式化しており、ＰＣＵ１０（Ｐｏｗｅｒ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔの略）とエンジン１２の固定構造や、ＰＣＵ１０とエンジン１２以外の機器については、図示を省略する。
【００１３】
図１に示すように、ハイブリッド車２は、ロッカ８の前側の端部より前側に延びるにフロントコンパートメント４を有している。ロッカ８の前側にはタイヤ６が設けられている。タイヤ６とロッカ８の間には前後方向に空間が設けられている。例えばハイブリッド車２が悪路を走行したとき場合、タイヤ６はこの空間を利用して走行時の衝撃を吸収する。なお、本明細書においては、タイヤ６を駆動させる構造の説明については省略する。
【００１４】
フロントコンパートメント４の下面にはエンジン１２が配置されている。エンジン１２は内燃機関を有するため、衝突時にも破壊されないように剛性が高い部材で覆われている。フロントコンパートメント４のエンジン１２の車両外側には、ＰＣＵ１０が配置されている。すなわち、ＰＣＵ１０の車両センター側にエンジン１２が配置されている。ＰＣＵ１０は、エンジン１２の車両後斜め上に配置されている。図１においてＰＣＵ１０はエンジン１２の車両外側の側面の上面側の一部を隠している。すなわち、ＰＣＵ１０の側面の一部は、エンジン１２の側面の一部と対向している。図１では、ＰＣＵ１０とエンジン１２が対向している部分を斜線で示している。
【００１５】
また、フロントコンパートメント４の上方には、二点鎖線で示す干渉回避空間１４が設けられている。ここで、干渉回避空間１４の高さＳｈはＰＣＵ１０の高さＰｈより高く、干渉回避空間１４の長さＳｌはＰＣＵ１０の長さＰｌよりも長い。すなわち、干渉回避空間１４は、ＰＣＵ１０の外形よりも大きい。
【００１６】
図２を用いて、フロントコンパートメント４における車両幅方向のレイアウトについて説明する。図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線のフロントコンパートメント４の部分断面図（正面視）である。先に述べたように、フロントコンパートメント４の車両外側にＰＣＵ１０が配置されており、ＰＣＵ１０の車両センター側にエンジン１２が配置されている。また、フロントコンパートメント４のエンジン１２の上方には、干渉回避空間１４が設けられている。干渉回避空間１４の幅ＳｗはＰＣＵ１０の幅Ｐｗより長い。すなわち、車両幅方向においても、干渉回避空間１４はＰＣＵ１０の外形よりも大きい。
【００１７】
図２に示すように、ＰＣＵの車両センター側の側面の下端部には、プロテクタ１６が設けられている。また、エンジン１２の車両外側の側面の上端部には、ガイド部１８が設けられている。すなわち、プロテクタ１６とガイド部１８は対向している。プロテクタ１６は、ＰＣＵ１０の車両センター側の側面の下端から始まる斜面を有している。プロテクタ１６の斜面は、ＰＣＵ１０の下端から車両センター側の斜面の終点に向けて上側に傾斜している。すなわち、プロテクタ１６の斜面は車両上側の終点において最もエンジン１２からの距離が短い。別言すれば、ＰＣＵ１０のプロテクタ１６は、車両下側ほどエンジン１２からの距離が暫時遠くなる斜面を備えている。プロテクタ１６は、斜面の終点からＰＣＵ１０の側面に垂直におりる側面をさらに備えている。
【００１８】
エンジン１２のガイド部１８もプロテクタ１６同様に、エンジン１２の車両外側の側面の上端から始まる斜面を有している。ガイド部１８の斜面は、エンジン１２の上端から車両外側の斜面の終点に向けて下側に傾斜している。すなわち、ガイド部１８の斜面は車両下側の終点において最もＰＣＵ１０からの距離が短い。別言すれば、エンジン１２のガイド部１８は、車両上側ほどＰＣＵ１０からの距離が漸次遠くなる斜面を備えている。ガイド部１８は、斜面の終点からエンジン１２の側面に垂直におりる側面をさらに備えている。
【００１９】
図３から図５を用いて、側方衝突時のフロントコンパートメント４内のＰＣＵ１０の動きについて説明する。図３は、側方衝突時における図２と同様のフロントコンパートメント４の部分断面図（正面視）を示す。車両右側（図３においては紙面左側）に障害物２０が衝突した場合、障害物２０は、ハイブリッド車２のボディを変形させながらフロントコンパートメント４に侵入する。障害物２０は、車両外側にあるＰＣＵ１０を車両センター側に押し込みながらフロントコンパートメント４に侵入する。障害物２０はＰＣＵ１０をＨ軸正方向に押し込む。先に述べたように、ＰＣＵ１０のプロテクタ１６と、エンジン１２のガイド部１８は対向しており、対抗する面には互いに斜面を備えている。従って、障害物２０が車両センター側にＰＣＵ１０を押し込むと、ＰＣＵ１０のプロテクタ１６の斜面とエンジン１２のガイド部１８の斜面は当接する。
【００２０】
ＰＣＵ１０のプロテクタ１６とエンジン１２のガイド部１８の斜面が当接した後も、障害物２０はＰＣＵ１０を車両センター側に押し込む。図３に示すように、障害物２０がＰＣＵ１０を押し込む力をＦ１とする。プロテクタ１６とガイド部１８の斜面同士が当接すると、障害物２０がＰＣＵ１０を押し込む力Ｆ１は、斜面に平行な力Ｆ２と斜面に垂直な力Ｆ３に分散される。また、斜面に垂直な力Ｆ３は、障害物２０がＰＣＵ１０を押し込む力Ｆ１より小さい。すなわち、ＰＣＵ１０がエンジン１２から受ける力は小さくなる。
【００２１】
図４に、障害物２０がさらに車両センター側に侵入した状態のフロントコンパートメント４の部分断面図（正面視）を示す。図４に示すように、障害物２０は、ＰＣＵ１０を押し込みながら車両センター側に侵入している。障害物２０により押し込まれることで、ＰＣＵ１０は車両センター側に変位する。プロテクタ１６とガイド部１８の斜面が当接した状態でＰＣＵ１０が車両センター側に変位すると、ガイド部１８の斜面に平行な力Ｆ２（図３参照）により、ＰＣＵ１０はガイド部１８の斜面を滑るようにエンジン１２の上方へ移動する。
【００２２】
図５に、側方衝突後のフロントコンパートメント４の部分断面図（正面視）を示す。障害物２０はエンジン１２の上方にある干渉回避空間１４にＰＣＵ１０を押し込む。先に述べたように、干渉回避空間１４はＰＣＵ１０の外形よりも大きい。このため、干渉回避空間１４は、ＰＣＵ１０を収容することができる。このように、本明細書が開示するハイブリッド車２によれば、車両側方衝突によってＰＣＵ１０が車両センター側に変位したとき、プロテクタ１６の斜面とガイド部１８の斜面によって、ＰＣＵ１０がエンジン１２を避けて干渉回避空間１４に移動する。すなわち、ハイブリッド車２は、ＰＣＵ１０とフロントコンパートメント内のエンジン１２との干渉を回避する。なお、プロテクタ１６とガイド部１８は、側方衝突時にＰＣＵ１０をエンジン１２との干渉を回避する方向に案内するとともに、その変形により、衝突荷重を低減する機能をあわせもっていてもよい。
【００２３】
図６を用いて、干渉回避空間がエンジンの車両後方にあるフロントコンパートメント４ａについて説明する。第二実施例のハイブリッド車におけるフロントコンパートメント４ａでは、エンジン１２ａ上方のフロントコンパートメント４ａの空間の高さＦｈは、ＰＣＵ１０ａの高さよりも小さい。すなわち、フロントコンパートメント４ａは、エンジン１２ａの上方には干渉回避空間を確保することができず、側方衝突時にＰＣＵ１０ａを収容することができない。フロントコンパートメント４ａは、エンジン１２ａの車両後方に二点鎖線で示す干渉回避空間１４ａを有している。ここで、干渉回避空間１４ａの高さＳｈはＰＣＵ１０ａの高さＰｈより高く、干渉回避空間１４ａの長さＳｌはＰＣＵ１０ａの長さＰｌよりも長い。すなわち、干渉回避空間１４ａはＰＣＵ１０ａの外形よりも大きい。また、図６においても、図１同様に、ＰＣＵ１０ａとエンジン１２ａが対向している部分を斜線で示している。
【００２４】
図７を用いてフロントコンパートメント４ａにおけるＰＣＵ１０ａとエンジン１２ａの車両幅方向の位置関係について説明する。図７は、図６におけるＶＩＩ−ＶＩＩ線のフロントコンパートメント４ａの部分断面図（平面視）である。図７に示すように、フロントコンパートメント４ａの車両外側にＰＣＵ１０ａが配置されており、ＰＣＵ１０ａの車両センター側にエンジン１２ａが配置されている。また、フロントコンパートメント４ａのエンジン１２ａの後方には、干渉回避空間１４ａが設けられている。干渉回避空間１４ａの幅ＳｗはＰＣＵ１０ａの幅Ｐｗよりも長い。すなわち、車両幅方向においても、干渉回避空間１４ａはＰＣＵ１０ａの外形よりも大きい。
【００２５】
図７に示すように、ＰＣＵの車両センター側の側面の前端部には、プロテクタ１６ａが設けられている。また、エンジン１２ａの車両外側の側面の後端部には、ガイド部１８ａが設けられている。すなわち、プロテクタ１６ａとガイド部１８ａは対向している。プロテクタ１６ａは、ＰＣＵ１０ａの車両センター側の側面の前端から始まる斜面を有している。プロテクタ１６ａの斜面は、ＰＣＵ１０ａの前端から車両センター側の斜面の終点に向けて車両後側に傾斜している。すなわち、プロテクタ１６ａの斜面は車両後側の終点において最もエンジン１２ａからの距離が短い。別言すれば、ＰＣＵ１０ａのプロテクタ１６ａは、車両前側ほどエンジン１２ａからの距離が暫時遠くなる斜面を備えている。プロテクタ１６ａは、斜面の終点からＰＣＵ１０ａの側面に垂直におりる側面をさらに備えている。
【００２６】
エンジン１２ａのガイド部１８ａもプロテクタ１６ａ同様に、エンジン１２ａの車両外側の側面の後端から始まる斜面を有している。ガイド部１８ａの斜面は、エンジン１２ａの後端から車両外側の斜面の終点に向けて車両前側に傾斜している。すなわち、ガイド部１８ａの斜面は車両前側の終点において最もＰＣＵ１０ａからの距離が短い。別言すれば、エンジン１２ａのガイド部１８ａは、車両後側ほどＰＣＵ１０ａからの距離が漸次遠くなる斜面を備えている。ガイド部１８ａは、斜面の終点からエンジン１２ａの側面に垂直におりる側面をさらに備えている。
【００２７】
障害物２０が車両右側（図面７における左側）に衝突した場合、図７に示すように、障害物２０はフロントコンパートメント４ａの車両センター側へ侵入する。障害物２０がＰＣＵ１０ａを車両センター側へ変位させる。その際、ＰＣＵ１０ａのプロテクタ１６ａの斜面とエンジン１２ａのガイド部１８ａの斜面によって、ＰＣＵ１０ａがエンジン１２ａを避けて後方の干渉回避空間１４ａに移動する。側方衝突時におけるＰＣＵ１０ａの動きについては、上述したフロントコンパートメント４と同様であるため、説明を省略する。
【００２８】
図８を用いて、プロテクタとガイド部の変形例を説明する。図８は、図２と同じフロントコンパートメント４の部分断面図（正面視）である。プロテクタとガイド部は、ＰＣＵやエンジンと別体でなくてもよい。例えば、図８に示すように対抗する部位にＣ面を設けてもよい。ＰＣＵ１０ｂの車両センター側の側面下側と、エンジン１２ｂの車両外側の側面の上側は対向している。ＰＣＵ１０ｂのエンジン１２ｂと対向している部分には、プロテクタ１６ｂとしてＣ面が設けられている。また、エンジン１２ｂのＰＣＵ１０ｂと対向している部分にも、ガイド部１８ｂとしてＣ面が設けられている。プロテクタ１６ｂは、Ｃ面の車両センター側の端部を始まりとする車両下側ほどエンジン１２からの距離が暫時遠くなる斜面を備えている。ガイド部１８ｂは、Ｃ面の車両外側の端部を始まりとする車両上側ほどＰＣＵ１０からの距離が漸次遠くなる斜面を備えている。
【００２９】
側方衝突発生時、ＰＣＵ１０ｂのプロテクタ１６ｂの斜面とエンジン１２ｂのガイド部１８ｂの斜面によって、ＰＣＵ１０ｂがエンジン１２ｂを避けて干渉回避空間１４に移動する。側方衝突時におけるＰＣＵ１０ｂの動きについては、上述したフロントコンパートメント４と同様であるため、説明を省略する。
【００３０】
なお、本明細書における干渉回避空間は、エンジン等の内部機器の上方や後方の空間に限定されない。干渉回避空間は、ＰＣＵ等の電気機器のもともとの存在空間と重複してもよい。側方衝突時の障害物の侵入量により、電気機器の移動量は異なる。障害物の侵入量が大きい場合、電気機器の移動量も大きくなり、電気機器は全体が干渉回避空間に収容される。しかし障害物の侵入量が小さい場合、電気機器の移動量も小さく、電気機器の一部は干渉回避空間に収容され内部機器との干渉は回避するが、一部は電気機器のもともとの存在空間の中で移動する。この場合、干渉回避空間は、一部が電気機器のもともとの存在空間と重複する。
【００３１】
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。
【符号の説明】
【００３２】
２：ハイブリッド車
４、４ａ：フロントコンパートメント
６：タイヤ
８：ロッカ
１０、１０ａ、１０ｂ：ＰＣＵ
１２、１２ａ、１２ｂ：エンジン
１４、１４ａ：干渉回避空間
１６、１６ａ、１６ｂ：プロテクタ
１８、１８ａ、１８ｂ：ガイド部
２０：障害物
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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