(57)【要約】【課題】本明細書は、リアシート３０の後方に配置されているインバータ３を、後部衝突の荷重から保護する技術を提供する。【解決手段】本明細書が開示するプロテクタ１０は、リアシート３０の後方に配置されているインバータ３の上方を覆っている。プロテクタ１０は、突起２０（強靭部）と、後縁部１２（脆弱部）を備えている。突起２０は、プロテクタ１０の前部から上方に突出している。突起２０は、リアシート３０よりも強度が高い。後縁部１２は、プロテクタ１０において車体のクロスメンバ３５に固定されている箇所である。後縁部１２は、後方から所定の荷重閾値以上の荷重が加わったときに車体から外れるように作られている。後方から前方へ荷重閾値以上の荷重が加わるとプロテクタ１０が車体から外れ前方へ移動する。プロテクタ１０がリアシート３０を変形させ、インバータ３が退避できる空間を確保する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
リアシートの後方に配置されているインバータの上方を覆っているプロテクタであり、
前記プロテクタの前部から上方に突出しており、前記リアシートよりも強度が高い強靭部と、
前記プロテクタにおいて車体に固定されている箇所であって後方から所定の荷重閾値以上の荷重が加わったときに車体から外れる脆弱部と、
を備えている、インバータ保護プロテクタ。
【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、車両のリアシートの後方に配置されているインバータを保護するプロテクタ（インバータ保護プロテクタ）に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気自動車は、様々な電気部品を搭載している。特許文献１の電気自動車は、後輪を駆動するモータと、モータに電力を供給する電力制御装置（インバータ）を車両後部に搭載している。インバータはカバー（プロテクタ）で覆われている。インバータには車輪駆動用の高電圧電力が供給されるため、後部衝突が発生したときにインバータを保護する構造を備えることが好ましい。特許文献１の自動車は、後部衝突が発生したとき、衝突荷重によってインバータを下方へ導く部材を備えている。後部衝突が発生したときにインバータを下方へ導くことで衝突荷重からインバータを保護する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−５６８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術は、インバータの下方に、インバータが退避できる空間があることを前提としている。インバータの下側にも何かの部品が配置されている場合には、特許文献１の技術を採用することができない。本明細書は、特許文献１の技術とは異なる構造で、リアシート後方に配置されているインバータを、後部衝突の荷重から保護する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示する技術は、インバータを保護するプロテクタの構造を工夫することにより、後部衝突時に発生する荷重からインバータを保護する。プロテクタは、リアシートの後方に配置されているインバータの上方を覆っている。プロテクタは、その前部から上方に突出している強靭部と、車体に固定されている脆弱部を備えている。プロテクタの前部から上方に突出している強靭部は、リアシートよりも強度が高い。脆弱部は、後方から前方に向かう所定の荷重閾値以上の荷重が加わったときにプロテクタが車体から外れるように作られている。後部衝突が生じて荷重閾値以上の荷重がプロテクタに加わると、プロテクタが車体から外れる。車体から外れたプロテクタは、荷重によって前方へ移動し、インバータの前方で強靭部がリアシートと接触する。強靭部はリアシートよりも強度が高いにで、強靭部がリアシートを変形させる。リアシートを変形させることで、インバータの前方に空間が確保され、インバータがリアシートと接触することを防止できる。仮にインバータがリアシートと接触しても、リアシートが変形しているのでダメージを小さくすることができる。
【０００６】
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】
【０００７】
【図１】実施例のプロテクタを搭載した電気自動車の後部側面図である。
【図２】電気自動車の後部の平面図である。
【図３】図２の破線IIIの範囲の拡大図である。
【図４】プロテクタの前部に取り付けられている突起の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図面を参照して実施例のプロテクタ１０を説明する。図１は、実施例のプロテクタ１０を採用した電気自動車９０の後部側面図である。図２に電気自動車９０の後部の平面図を示す。図１では、インバータ３の配置が良くわかるように、電気自動車９０の輪郭とリアモータ４を仮想線で描いてある。図２は、車両後部のトランクリッドを取り外した状態を示している。図中の座標系におけるＦｒ軸の正方向が車両前方を示している。座標系のＶ軸は車両上方を示している。Ｈ軸は、車両左側方を示している。車両に対する座標系の各軸の向きは全ての図で同じである。
【０００９】
電気自動車９０は、車両の前部空間に走行用のフロントモータ（不図示）を搭載しており、後部空間９１に、リアモータ４を搭載している。リアモータ４は、後輪を駆動する。後部空間９１に配置されているインバータ３は、不図示のバッテリから出力される直流電力を、リアモータ４を駆動するための交流電力に変換し、リアモータ４に供給する。
【００１０】
インバータ３は、リアシート３０の後方に配置されている。より詳しくは、インバータ３は、リアシート３０の背部３１の後面を支持するブラケット３２の後方に配置されている。インバータ３の下方にはリアモータ４が配置されている。従って、後部衝突が発生したときにインバータ３を退避させる空間をインバータ３の下方に確保することはできない。図２ではリアシート３０を仮想線で描いてある。
【００１１】
インバータ３は、プロテクタ１０で覆われている。プロテクタ１０は、１００ボルト以上の高電圧が印加されるインバータ３を、後部衝突時の荷重（衝突荷重）から保護するために備えられている。ここで想定されている衝突荷重は、車両後方から別の車両が追突するケースである。後方から別の車両が追突すると、別の車両が電気自動車９０の後部に侵入し、インバータ３の後部に接触する可能性がある。プロテクタ１０は、そのような場合に別の車両による荷重からインバータ３を保護するために備えられている。プロテクタ１０は、鉄板で作られている。プロテクタ１０は、プレス加工により形成される。
【００１２】
プロテクタ１０は、リアのフロアパネル３６の上に載置されるとともに、リアのクロスメンバ３５に２本のボルト１３で固定される。クロスメンバ３５は、車両ボディの強度を担保する骨格部材であり、車両前後方向に延びている一対のリアサイドメンバ３７の間に掛け渡されている。リアサイドメンバ３７も車両の骨格部材である。
【００１３】
図１に示されているように、プロテクタ１０の後部１０ｂは、クロスメンバ３５に固定されている後縁部１２から車両前方に向かって前上がりに傾斜している。プロテクタ１０の後部１０ｂの傾斜により、車両後方から衝突する別の車両から受ける衝撃を斜め上方へそらすことができる場合がある。その場合は、プロテクタ１０の前部１０ａの変形を抑えることができる。一方、車両後方からの衝突荷重が大きいときには、プロテクタ１０が前方へ押される場合がある。後方から前方へ向かう所定の荷重閾値以上の荷重が加わった場合、ボルト１３で挟んでいるプロテクタ１０の後縁部１２がボルト１３から外れるようになっている。図３は、図２の破線矩形IIIの範囲の拡大図である。図３では、ボルト１３を仮想線で描いてある。図３に示すように、プロテクタ１０の後縁部１２には、後端が開いているスリット１２ａが設けられており、ボルト１３はスリット１２ａを通り、クロスメンバ３５に固定されている。プロテクタ１０に後方から前方へ向かう強い荷重（荷重閾値以上の荷重）が加わると、ボルト１３がスリット１２ａ内をスライドするように後縁部１２が移動し、ボルト１３から後縁部１２が外れる。その結果、プロテクタ１０が自由になる。
【００１４】
プロテクタ１０の前部１０ａは、インバータ３の上面を覆っている。プロテクタ１０の前部１０ａの前縁に、上方へ延びる突起２０が設けられている。後方から前方へ向かう強い荷重を受けてプロテクタ１０が外れると、プロテクタ１０の突起２０がリアシート３０のブラケット３２に接触する。突起２０はブラケット３２よりも強度が高い。それゆえ、強い荷重で突起２０がブラケット３２に接触すると、突起２０よりもブラケット３２が大きく変形する。その結果、インバータ３の前方でブラケット３２が前方へ変形し、インバータ３が退避できる空間が確保される。即ち、衝突荷重によりインバータ３が車体から外れた場合、インバータ３は、ブラケット３２が変形することで確保された空間に退避することができる。
【００１５】
図４に、突起２０の拡大斜視図を示す。突起２０の下端には、プロテクタ１０の前部１０ａを補強するベース板２３が備えられている。ベース板２３から上方へ２本の梁２１ａ、２１ｂが延びている。２本の梁２１ａ、２１ｂは、途中で互いに離反するように屈曲している。別言すれば、２本の梁２１ａ、２１ｂは、途中でＹ字形状に屈曲している。
【００１６】
梁２１ａ、２１ｂの夫々の上部水平部にボルト２２ａ、２２ｂが固定されている。ベース板２３と梁２１ａ、２１ｂは鉄で作られており、強度が高い。ボルト２２ａ、２２ｂは、突起２０の一部として、リアシート３０のブラケット３２を変形させるために取り付けられている。一般に、ボルトは、炭素鋼鋼材で作られており、非常に硬い。突起２０の上部にボルト２２ａ、２２ｂを備えることで、ブラケット３２を変形させ易くしている。
【００１７】
実施例で説明したプロテクタ１０の特徴を以下に列挙する。プロテクタ１０は、リアシート３０の後方に配置されているインバータ３の上方を覆っている。プロテクタ１０は、その前部から上方に突出している突起２０（強靭部）を備えている。突起２０はリアシート３０（ブラケット３２）よりも強度が高い。プロテクタ１０は、後縁部１２がボルト１３でクロスメンバ３５（車体）に固定されている。後縁部１２には、後方に開いているスリット１２ａが設けられており、ボルト１３はスリット１２ａを通り、後縁部１２（プロテクタ１０）をクロスメンバ３５に固定している。後縁部１２（プロテクタ１０）は、後方が開いているスリット１２ａを介してボルト１３でクロスメンバ３５に固定されているので、後方から前方へ向く所定の荷重閾値以上の荷重が加わったときに車体から外れる。スリット１２ａを備える後縁部１２は、所定の荷重が加わるとボルト１３とクロスメンバ３５の間から外れるので、「脆弱部」と称することができる。
【００１８】
後方から前方へ向かう荷重（荷重閾値以上の荷重）が加わると車体から外れる脆弱部は、スリット１２ａに限られない。例えば、脆弱部は、荷重閾値以上の荷重が加わると接合が外れるように車体に溶接された接合部であってもよい。あるいは、脆弱部は、荷重閾値以上の荷重が加わると破断するボルトであってもよい。あるいは、脆弱部は、荷重閾値以上の荷重が加わると、プロテクタ本体とボルト締結部の間で破断する後縁部であってもよい。
【００１９】
本明細書が開示する技術は、主駆動源としてエンジンを備えているとともに補助駆動源としてインバータとリアモータを備えている自動車に適用することも好適である。
【００２０】
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】
【００２１】
３：インバータ
４：リアモータ
１０：プロテクタ
１２：後縁部
１２ａ：スリット
１３、２２ａ、２２ｂ：ボルト
２０：突起
２１ａ、２１ｂ：梁
２３：ベース板
３０：リアシート
３１：背部
３２：ブラケット
３５：クロスメンバ
３６：フロアパネル
３７：リアサイドメンバ
９０：電気自動車
９１：後部空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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