(57)【要約】【課題】エンジンコンパートメントが変形するような車両前部衝突時に、エンジンコンパートメント内の機器同士の衝突による、車載機器の損傷や機能不具合の発生を抑制する。【解決手段】車両前部のエンジンコンパートメント内に配置され、車両前部衝突時にエンジンコンパートメントが変形した場合に互いに当接する位置関係にある車載機器を保護する保護構造である。エンジン５に設けられ、高圧インバータ３側を向き且つ水平面に対して傾斜する当接面６ａを有する反力板６と、当接面６ａと対向するように傾斜する、高圧インバータ３に形成された傾斜面８と、当接面６ａと傾斜面８との間で両者に対向するように傾斜する傾斜板部７ｄを有し、傾斜板部７ｄと傾斜面８との間に空間１０が形成されるように高圧インバータ３に取り付けられるブラケット７とを備えている。ブラケット７は、所定値以上の荷重が入力すると、傾斜板部７ｄが傾斜面８に近付くように変形する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両前部に設けられるエンジンコンパートメント内にそれぞれ配置され、且つ、車両前部衝突時に当該エンジンコンパートメントが変形した場合に互いに当接する位置関係にある第１機器および第２機器を保護する車載機器の保護構造であって、
上記第２機器に設けられ、上記第１機器側を向き且つ水平面に対して傾斜する当接面を有する荷重受部材と、
上記当接面と対向するように傾斜する、上記第１機器自体に形成された傾斜面と、
上記当接面と上記傾斜面との間で両者に対向するように傾斜する傾斜板部を有し、当該傾斜板部と上記傾斜面との間に空間が形成されるように上記第１機器に取り付けられるブラケットと、を備えており、
上記ブラケットは、上記当接面と当接することによって上記傾斜板部に所定値以上の荷重が入力した場合に、当該傾斜板部が上記傾斜面に近付くように変形するよう構成されていることを特徴とする車載機器の保護構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機器の保護構造に関し、特に、車両前部に設けられるエンジンコンパートメント内に配置される車載機器の保護構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、車両前部に設けられるエンジンコンパートメント（エンジンルームとも称される）内に配置される車載機器を車両前部衝突時の衝撃から保護するための構造が種々提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１には、パワーユニットルーム内のインバータの下方に設けられ、後方に行くほど上側に傾斜するインバータトレイと、インバータとインバータトレイとに取り付けられ、前方からの衝突荷重によりインバータトレイから離脱して後方へ移動する離脱用ブラケットと、を備え、離脱用ブラケットの底部とインバータトレイの上面とが互いに対向する部位に、後方へ向かうにつれて上方へ傾斜する傾斜部がそれぞれ形成された車載機器搭載構造が開示されている。
【０００４】
この特許文献１のものによれば、前方からの衝突荷重によりインバータおよび離脱用ブラケットが後方へ移動する際、離脱用ブラケットの傾斜部がインバータトレイの傾斜部と当接すると、インバータおよび離脱用ブラケットがインバータトレイの傾斜部に沿って後方かつ上方へ移動することから、インバータの底部とインバータトレイとの接触を極力抑制することができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１５−１２３７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１のものでは、衝突荷重の角度や大きさ等によっては、離脱用ブラケットの傾斜部がインバータトレイの傾斜部と当接した時点で、離脱用ブラケットを介して大きな底付き荷重がインバータに入力されて、インバータの損傷や機能不具合が発生するという問題がある。
【０００７】
そうして、このような問題は、インバータとインバータトレイとに限らず、エンジンコンパートメント内に配置され、且つ、車両前部衝突時にエンジンコンパートメントが変形した場合に互いに当接する位置関係にある機器全般に生じ得るものである。
【０００８】
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、エンジンコンパートメントが変形するような車両前部衝突時に、エンジンコンパートメント内の機器同士の衝突により、車載機器の損傷や機能不具合が発生するのを抑制する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明に係る車載機器の保護構造では、車両前部衝突時に互いに当接する位置関係にある機器のうち、一方の機器に傾斜面を有する部材を設けるとともに、他方の機器に衝突エネルギーを吸収可能なブラケットと傾斜面とを設け、ブラケットで底付き荷重を低減した後、当接した傾斜面に沿って両機器を相対的に滑らせて接触荷重をいなす（そらす）ようにしている。
【００１０】
具体的には、本発明は、車両前部に設けられるエンジンコンパートメント内にそれぞれ配置され、且つ、車両前部衝突時に当該エンジンコンパートメントが変形した場合に互いに当接する位置関係にある第１機器および第２機器を保護する車載機器の保護構造を対象としている。
【００１１】
そして、この車載機器の保護構造は、上記第２機器に設けられ、上記第１機器側を向き且つ水平面に対して傾斜する当接面を有する荷重受部材と、上記当接面と対向するように傾斜する、上記第１機器自体に形成された傾斜面と、上記当接面と上記傾斜面との間で両者に対向するように傾斜する傾斜板部を有し、当該傾斜板部と上記傾斜面との間に空間が形成されるように上記第１機器に取り付けられるブラケットと、を備えており、上記ブラケットは、上記当接面と当接することによって上記傾斜板部に所定値以上の荷重が入力した場合に、当該傾斜板部が上記傾斜面に近付くように変形するよう構成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
なお、本発明において「車両前部衝突時」とは、車両前部に設けられるエンジンコンパートメントを変形させるような態様の車両衝突を意味し、正面衝突のみならず、車両前部に対する側突やオフセット衝突や斜め衝突等も含むものである。
【００１３】
この構成によれば、車両前部衝突時にエンジンコンパートメントが変形して第１機器と第２機器とが接近すると、先ず、第１機器に取り付けられたブラケットの傾斜板部と、第２機器に設けられた荷重受部材の当接面とが当接（接触）することになる。
【００１４】
そうして、第１機器と第２機器との接触荷重が相対的に小さい場合（傾斜板部に所定値未満の荷重が入力する場合）には、水平面に対して傾斜している傾斜板部が、同じく水平面に対して傾斜している当接面に沿って相対的に滑り、第１機器と第２機器とが上下に回避するので、接触荷重をいなす（そらす）ことができる。これにより、接触荷重が相対的に小さい場合に、機器同士の衝突による、第１および第２機器の損傷や機能不具合の発生を回避することができる。
【００１５】
一方、第１機器と第２機器との接触荷重が相対的に大きい場合（傾斜板部に所定値以上の荷重が入力する場合）には、第１機器の傾斜面と傾斜板部との間の空間をストローク用空間として、傾斜板部が傾斜面に近付くようにブラケットが変形することによって、衝突エネルギーが吸収されることになる。これにより、ストロークを使い切って、第２機器に設けられた荷重受部材の当接面が、ブラケットの傾斜板部を介して、第１機器に形成された傾斜面に当接したときには、既に残留衝突エネルギーが小さくなっているので、第１機器に対する底付き荷重を低減することができる。しかも、水平面に対して傾斜している傾斜面が、当該傾斜面に付いたブラケットの傾斜板部を介して、同じく水平面に対して傾斜している当接面に沿って相対的に滑り、第１機器と第２機器とが上下に回避するので、接触荷重をいなすことができる。これにより、接触荷重が相対的に大きい場合にも、機器同士の衝突による、第１および第２機器の損傷や機能不具合の発生を回避することができる。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明に係る車載機器の保護構造によれば、エンジンコンパートメントが変形するような車両前部衝突時に、エンジンコンパートメント内の機器同士の衝突により、車載機器の損傷や機能不具合が発生するのを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る車載機器の保護構造を有する、エンジンコンパートメント内に設けられた高圧インバータおよびエンジンを模式的に示す図である。
【図２】高圧インバータを模式的に示す断面図である。
【図３】高圧インバータに取り付けられたブラケットを模式的に示す斜視図である。
【図４】車両前部衝突時におけるエンジンコンパートメント内の状態を模式的に説明する図である。
【図５】高圧インバータに取り付けられたブラケットとエンジンに設けられた反力板との当接時の挙動を模式的に説明する図である。
【図６】ブラケットと反力板との接触荷重の時間変化を模式的に示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
−車載機器の位置関係−
図１は、本実施形態に係る車載機器の保護構造を有する、エンジンコンパートメント１内に設けられた高圧インバータ３およびエンジン５を模式的に示す図である。エンジンコンパートメント１は、車両前部に設けられていて、その後部がダッシュパネル（図示せず）によって車室と区画されている。このエンジンコンパートメント１内には高圧インバータ３やエンジン５の他、それらのコントローラなど、様々な車載機器（デバイス）が搭載されている。なお、図１は、エンジンコンパートメント１を後方（車室側）から見た図であり、図１中の符号２はラジエータサポートを示している。
【００２０】
高圧インバータ（第１機器）３は、エンジンコンパートメント１内において、前方かつ車幅方向左側に配置されていて、フロントメンバ（図示せず）に取り付けられているインバータトレイ４によって下方から支持されている。なお、高圧インバータ３は、振れ止めブラケット（図示せず）を介してラジエータサポート２とも接続されている。
【００２１】
エンジン（第２機器）５は、第１バンクと第２バンクとがＶ字状に配置されたＶ型エンジンであって、エンジンコンパートメント１内において、高圧インバータ３よりも車幅方向右側で、且つ、高圧インバータ３よりも下方に配置されている。
【００２２】
このように、エンジンコンパートメント１内に配置された、高圧インバータ３とエンジン５とは、正面衝突や車両前部に対する側突やオフセット衝突や斜め衝突等を含む車両前部衝突時にエンジンコンパートメント１が変形した場合に、高圧インバータ３がインバータトレイ４から離脱しながらエンジン５に近付くことで、互いに当接するような位置関係になっている。
【００２３】
−車載機器の保護構造−
上述の如く、車両前部衝突時にエンジンコンパートメント１が変形して、高圧インバータ３とエンジン５とが当接すると、大きな底付き荷重が高圧インバータ３に入力されることで、高圧インバータ３の損傷や機能不具合が発生することが想定される。
【００２４】
そこで、本実施形態では、車載機器の保護構造として、エンジン５側に反力板６を設けるとともに、高圧インバータ３側に衝突エネルギーを吸収可能なブラケット７と傾斜面８とを設け、反力板６との接触荷重をブラケット７で低減させて、高圧インバータ３への底付き荷重を小さくした後、傾斜面８に沿って高圧インバータ３とエンジン５とを相対的に滑らせて接触荷重をいなす（そらす）ようにしている。以下、かかる車載機器の保護構造について詳細に説明する。
【００２５】
図１に示すように、エンジン５のシリンダヘッドカバー５ａには、高圧インバータ３側に延びるように反力板（荷重受部材）６が設けられている。この反力板６は、例えば鋼板等の金属板で形成されていて、車両前部衝突時に高圧インバータ３が衝突しても変形しないような高剛性を有している。反力板６は、その上端部（上端面）が、高圧インバータ３側を向き且つ水平面に対して傾斜する当接面６ａとして構成されている。換言すると、反力板６の当接面６ａは、高圧インバータ３側に行くほど下方に傾斜していて、かかる当接面６ａの法線方向に高圧インバータ３が位置している。
【００２６】
図２は、高圧インバータ３を模式的に示す断面図である。なお、図２は断面図であるが、図を見易くするために、高圧インバータ３に取り付けられたブラケット７にのみハッチングを施している。図２に示すように、高圧インバータ３には、その底部におけるエンジン５に近い辺（車幅方向右側の辺）を面取りしたような態様で、反力板６の当接面６ａと対向するように傾斜する傾斜面８が形成されている。換言すると、傾斜面８は、エンジン５側に行くほど上方に傾斜していて、かかる傾斜面８の法線方向にエンジン５が位置するように、高圧インバータ３に形成されている。
【００２７】
また、高圧インバータ３には、図２に示すように、例えば鋼板等の略矩形状の金属板を折り曲げることによって形成された、車両前後方向視で略Ｌ字状をなすブラケット７が取り付けられている。このブラケット７は、高圧インバータ３に取り付けられた状態で、上下に延びる上側取付け部７ａと、当該上側取付け部７ａの下端部から下方に行くほどエンジン５側に傾斜して延びる上側傾斜段差部７ｂと、当該上側傾斜段差部７ｂの下端部から下方に延びる縦板部７ｃと、当該縦板部７ｃの下端部から下方に行くほど高圧インバータ３側に傾斜して延びる傾斜板部７ｄと、当該傾斜板部７ｄの下端部から上方に行くほど高圧インバータ３側に傾斜して延びる下側傾斜段差部７ｅと、当該下側傾斜段差部７ｅの上端部から高圧インバータ３側に略水平に延びる下側取付け部７ｆと、を有している。
【００２８】
図３は、高圧インバータ３に取り付けられたブラケット７を模式的に示す斜視図である。このブラケット７は、上側取付け部７ａが２本のボルト１１を介して高圧インバータ３の上部に締結されるとともに、下側取付け部７ｆが１本のボルト１２を介して高圧インバータ３の下部に締結されることで、傾斜板部７ｄが傾斜面８を覆うような態様で高圧インバータ３に取り付けられている。高圧インバータ３およびエンジン５との関係では、ブラケット７は、傾斜板部７ｄが当接面６ａと傾斜面８との間で両者６ａ，８に対向するように傾斜するとともに、当該傾斜板部７ｄと傾斜面８との間に空間１０が形成されるように高圧インバータ３に取り付けられている。つまり、ブラケット７の傾斜板部７ｄは、高圧インバータ３の傾斜面８と同様に、エンジン５側に行くほど上方に傾斜していて、かかる傾斜板部７ｄの法線方向にエンジン５が位置している。
【００２９】
そうして、このブラケット７は、反力板６の当接面６ａと当接することによって、傾斜板部７ｄに所定値以上の荷重が入力すると、当該傾斜板部７ｄが高圧インバータ３の傾斜面８に近付くような態様で変形するように（図５（ｃ）および（ｄ）参照）、その厚さや曲げ角度や剛性等が設定されている。
【００３０】
−保護構造の作用−
次に、以上のように構成された車載機器の保護構造の作用について説明する。
【００３１】
図４は、車両前部衝突時におけるエンジンコンパートメント１内の状態を模式的に説明する図である。上述の如く、エンジンコンパートメント１内に配置された、高圧インバータ３とエンジン５とは、図４の黒塗り矢印で示すように、例えば車両の左側前部がバリア（図示せず）と当接してエンジンコンパートメント１が変形した場合に、高圧インバータ３がインバータトレイ４から離脱しながらエンジン５に近付くことで、互いに当接するようになっている。
【００３２】
図５は、高圧インバータ３に取り付けられたブラケット７とエンジン５に設けられた反力板６との当接時（接触時）の挙動を模式的に説明する図である。エンジンコンパートメント１が変形して、図５（ａ）の白抜き矢印で示すように、高圧インバータ３がエンジン５に近付くと、図５（ｂ）または図５（ｃ）に示すように、ブラケット７の傾斜板部７ｄが反力板６の当接面６ａに当接する。
【００３３】
先ず、高圧インバータ３とエンジン５との接触荷重が相対的に小さい場合（傾斜板部７ｄに所定値未満の荷重が入力する場合）には、水平面に対して傾斜している傾斜板部７ｄが、図５（ｂ）の黒塗り矢印で示すように、同じく水平面に対して傾斜している当接面６ａに沿って相対的に上側に滑り、高圧インバータ３とエンジン５とが上下に回避するので（高圧インバータ３がエンジン５の上側に離脱するので）、接触荷重をいなす（そらす）ことができる。これにより、接触荷重が相対的に小さい場合に、高圧インバータ３とエンジン５との衝突による、高圧インバータ３およびエンジン５の損傷や機能不具合の発生を抑制することができる。
【００３４】
一方、高圧インバータ３とエンジン５との接触荷重が相対的に大きい場合（傾斜板部７ｄに所定値以上の荷重が入力する場合）には、図５（ｃ）に示すように、高圧インバータ３の傾斜面８と傾斜板部７ｄとの間の空間１０をストローク用空間として、傾斜板部７ｄが傾斜面８に近付くようにブラケット７が変形する。このように、空間１０をストローク用空間としてブラケット７が変形することによって、衝突エネルギーが吸収されることになる。
【００３５】
そうして、ストロークを使い切って、エンジン５に設けられた反力板６の当接面６ａが、ブラケット７の傾斜板部７ｄを介して、高圧インバータ３に形成された傾斜面８に当接したときには、既に残留衝突エネルギーが小さくなっているので、高圧インバータ３に対する底付き荷重を低減することができる。
【００３６】
しかも、反力板６の当接面６ａが傾斜板部７ｄを介して傾斜面８に当接すると、水平面に対して傾斜している傾斜面８が、図５（ｄ）の黒塗り矢印で示すように、同じく水平面に対して傾斜している当接面６ａに沿って相対的に上側に滑り、高圧インバータ３とエンジン５とが上下に回避するので、接触荷重をいなすことができる。これにより、接触荷重が相対的に大きい場合にも、高圧インバータ３とエンジン５との衝突による、高圧インバータ３およびエンジン５の損傷や機能不具合の発生を抑制することができる。
【００３７】
図６は、ブラケット７と反力板６との接触荷重Ｆの時間変化を模式的に示すグラフ図である。なお、図６中の破線は、高圧インバータ３とエンジン５とが直接当接する場合の接触荷重Ｆの時間変化を示し、図６中の実線Ａ，Ｂは、ブラケット７が取り付けられ且つ傾斜面８が形成された高圧インバータ３と、反力板６が設けられたエンジン５とが当接する場合、換言すると、本実施形態の車載機器の保護構造を適用した場合の接触荷重Ｆの時間変化を示している。
【００３８】
図６の破線で示すように、保護構造を何ら有しない場合には、約５（ｍｓ）という短時間の間に、相対的に大きな接触荷重（底付き荷重）が高圧インバータ３およびエンジン５に急激に加わることが分かる。このような相対的に大きな底付き荷重が急激に作用すると、高圧インバータ３およびエンジン５の損傷や機能不具合が発生するおそれがある。
【００３９】
これに対し、図６の実線Ａで示すように、本実施形態の車載機器の保護構造を適用した場合には、先ず、高圧インバータ３よりも剛性の低いブラケット７と、反力板６とが当接することで、約１０（ｍｓ）という比較的長い時間の間に、ピーク荷重が大幅に低減された（図６の白抜き矢印参照）相対的に小さな接触荷重が分散するように高圧インバータ３およびエンジン５に加わることが分かる。そうして、ストロークを使い切った後は、図６の実線Ｂで示すように、空間１０をストローク用空間として衝突エネルギーが吸収されたことで、より一層小さくなった接触荷重（底付き荷重）が高圧インバータ３およびエンジン５に加わることが分かる。
【００４０】
しかも、上述の如く、傾斜面８が傾斜板部７ｄを介して当接面６ａに沿って相対的に上側に滑り、高圧インバータ３とエンジン５とが上下に回避するので、低減されて小さくなった接触荷重をもいなすことができ、これにより、高圧インバータ３およびエンジン５の損傷や機能不具合の発生を確実に抑制することができる。
【００４１】
（その他の実施形態）
本発明は、実施形態に限定されず、その精神又は主要な特徴から逸脱することなく他の色々な形で実施することができる。
【００４２】
上記実施形態では、高圧インバータ３とエンジン５とに本発明を適用したが、車両前部に設けられるエンジンコンパートメント１内にそれぞれ配置され、且つ、車両前部衝突時にエンジンコンパートメント１が変形した場合に互いに当接する位置関係にあるのであれば、これに限らず、例えば、エンジン５以外の車載機器と高圧インバータ３とに本発明を適用してもよいし、高圧インバータ３以外の車載機器とエンジン５とに本発明を適用してもよいし、高圧インバータ３以外の車載機器と、エンジン５以外の車載機器とに本発明を適用してもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、高圧インバータ３の傾斜面８とブラケット７の傾斜板部７ｄとの間の空間１０を空洞にしたが、これに限らず、高圧インバータ３の傾斜面８とブラケット７の傾斜板部７ｄとの間の空間１０に、例えばウレタン系のエネルギー吸収部材（図示せず）を充填してもよい。
【００４４】
さらに、上記実施形態では、エンジン５側に反力板６を設けるとともに、高圧インバータ３側に衝突エネルギーを吸収可能なブラケット７と傾斜面８とを設けたが、これに限らず、高圧インバータ３側に反力板を設けるとともに、エンジン５側に衝突エネルギーを吸収可能なブラケットと傾斜面とを設けてもよい。
【００４５】
このように、上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によると、エンジンコンパートメントが変形するような車両前部衝突時に、エンジンコンパートメント内の機器同士の衝突により、車載機器の損傷や機能不具合が発生するのを抑制することができるので、エンジンコンパートメント内に配置される車載機器の保護構造に適用して極めて有益である。
【符号の説明】
【００４７】
１        エンジンコンパートメント
３        高圧インバータ（第１機器）
５        エンジン（第２機器）
６        反力板（荷重受部材）
６ａ      当接面
７        ブラケット
７ｄ      傾斜板部
８        傾斜面
１０      空間
【図１】
2019038412.tif 000003
【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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