(57)【要約】【課題】車両の前方からの衝突時に電力制御装置の変形を抑制する。【解決手段】電力制御装置１４と搭載ブラケット２２を介してトレイ２０上に固定的に載置されている。車両衝突時、前方からの入力により、電力制御装置１４は搭載ブラケット２２と一体にトレイ２０に案内されて後方に移動する。後方に配置されているＨＶリザーバタンク２６に電力制御装置１４が衝突する前に、搭載ブラケット２２が接触するようにトレイ２０に接触面５８が設けられている。搭載ブラケット２２の接触面５８への接触により、電力制御装置１４の移動が抑制されて、ＨＶリザーバタンク２６への衝突が回避されるか、または衝突時の衝撃を低減することができる。【選択図】図１
2015157534.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車載機器と、
車載機器が固定的に載置されるトレイであって、車両の衝突に伴って固定が解除された車載機器が当該トレイに沿って移動するよう案内するトレイと、
を有し、
トレイには、トレイに沿って移動する車載機器に接触して車載機器の移動を抑制する接触部が設けられている、
車載機器の搭載構造。
【請求項２】
請求項１に記載の車載機器の搭載構造であって、
車載機器は、車載機器本体と、車載機器本体に固定され、かつ車両の衝突時には解除されるようにトレイに固定される搭載ブラケットと、を含み、
搭載ブラケットに、トレイの接触部に当接する当接部が設けられている、
車載機器の搭載構造。
【請求項３】
請求項１または２に記載の車載機器の搭載構造であって、トレイの接触部は、車載機器の移動方向に対して傾斜している面として形成される、車載機器の搭載構造。
【請求項４】
請求項３に記載の車載機器の搭載構造であって、搭載ブラケットの当接部は、トレイの接触部の傾斜と略平行な傾斜を有する面として形成される、車載機器の搭載構造。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載の車載機器の搭載構造であって、トレイの接触部は、車載機器が車体または車体に固定された他の機器に衝突する前に車載機器に接触する、車載機器の搭載構造。
【請求項６】
請求項５に記載の車載機器の搭載構造であって、
車載機器は、車両駆動用の電動機との間で電力を送受する電力制御装置であり、
トレイは、前部より後部を高くして設けられて移動する車載機器をトレイ後方に位置するエンジンマウントからそらし、
車載機器が衝突する車体の固定された他の機器が、電力制御装置の冷却液のリザーバタンクおよびブレーキ液のリザーバタンクの一方または双方である、
車載機器の搭載構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車載機器を車両に搭載する構造に関し、特に衝突時に車載機器の挙動を制御する車載機器の搭載構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両が衝突した際、車体の一部を変形させて、衝突のエネルギを吸収し、車室への影響を軽減する技術が知られ、実用に供されている。衝突時に車体の一部が変形する際、車両に搭載された機器（以下、車載機器と記す。）に変形する車体の一部がぶつかり、車載機器が変形する場合がある。車載機器の変形を防止するために、変形する車体から車載機器が力を受けると、車載機器の車体に対する固定を解除してこれを案内しつつ移動させる技術が知られている。
【０００３】
下記特許文献１、特にその段落００２８には、衝突時のインバータ（２０１）の動きの制御について記載されている。トレイ（２０２）上に固定されたインバータに、衝突による衝撃力（Ｆ）が作用すると、インバータはトレイから離脱し、トレイ（２０２）に沿って斜め上方に移動する。これにより、衝突時の衝撃力によるインバータの破損、およびインバータの仕切壁部（１１０）への衝突が防止される。下記特許文献２にも、衝突時にインバータトレイ（２０）に沿って移動するインバータ（３０）が記載されている。なお、（  ）内の符号は、下記特許文献で用いられている符号であり、本願の実施形態で用いられる符号とは関連しない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１１−１２６３６３号公報
【特許文献２】特開２０１３−０８６６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
衝突時に変形する車体からの力による車載機器の変形を防止するために車載機器の固定を解除してこれを移動させる場合、この移動量が大きいと車体の他の部分に車載機器が衝突して変形する場合がある。
【０００６】
本発明は、車載機器の固定が解除された後の車載機器の動きを制御し、車体または車体に固定された他の機器に衝突する際の衝撃を低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の車載機器の搭載構造は、車載機器と、車載機器が固定的に載置されるトレイを含む。車両の衝突時に車載機器のトレイに対する固定は解除され、トレイは、固定が解除された車載機器がトレイに沿って移動するよう案内する。トレイには、トレイに沿って移動する車載機器に接触して車載機器の移動を抑制する接触部が設けられている。
【０００８】
車載機器は、車載機器本体と、車載機器本体とトレイの双方に固定される搭載ブラケットとを含むようにできる。搭載ブラケットは、衝突時にはトレイに対する固定が解除され、これにより車載機器の移動が可能となる。搭載ブラケットには、トレイの接触部に当接する当接部が設けられ、接触部と当接部の接触によって車載機器の運動エネルギが減じられる。
【０００９】
トレイの接触部は、車載機器の移動方向に対して傾斜している面として形成することができる。
【００１０】
搭載ブラケットの当接部は、トレイの接触部の傾斜と略平行な傾斜を有する面として形成することができる。
【００１１】
トレイの接触部は、車載機器が車体または車体に固定された他の機器に衝突する前に車載機器に接触するようにできる。
【００１２】
車載機器は、車両駆動用の電動機との間で電力を送受する電力制御装置であってよい。トレイは、前部より後部を高くして設けられてよい。車載機器が衝突する車体に固定された他の機器は、電力制御装置の冷却液のリザーバタンクおよびブレーキ液のリザーバタンクの一方または双方であってよい。
【発明の効果】
【００１３】
衝突時に固定が解除されて移動する車載機器の移動を抑制することにより、車体または車体に固定された他の部分に衝突する際の衝撃が低減され、またはなくなり車載機器の変形が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】エンジン室内の車載機器の配置、特に電力制御装置の搭載構造を示す図である。
【図２】電力制御装置、搭載ブラケットおよびトレイの分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を、図面に従って説明する。図１は、ハイブリッド車両のエンジン室１０内の車載機器の配置を示す図である。図示される車載機器は、搭載ブラケット２２と一体となった電力制御装置１４、ＨＶリザーバタンク２６、ブレーキリザーバタンク２８、およびラジエータ支持部材３４などである。個々の車載機器の詳細については後述する。以下の説明において、前、後、左、右、上および下の向きを表す語句は、特段の断りがない限り、車両を基準とした向きを表す。図１における左右方向が車両の前後方向であり、左方が前方である。
【００１６】
この実施形態の車両は、エンジン室１０が乗員室１２の前方に位置するいわゆるフロントエンジン車である。エンジン室１０には、車両駆動用の原動機を含む動力装置が収められている。ハイブリッド車両の場合、動力装置は、原動機として内燃機関と電動機を含む。また、動力装置は、内燃機関と変速機を結合した構成であってよい。車両駆動用の電動機（以下、単に電動機と記す。）は、変速機内に設けることができる。電動機には、車載された駆動用バッテリから電力が供給され、また電動機を発電機として機能させた場合には、発電された電力が駆動用バッテリに充電される。
【００１７】
電動機と駆動用バッテリの間の電力の送受は、電力制御装置１４によって制御される。電動機が三相交流電動機の場合、電力制御装置１４はインバータを含み、インバータは、駆動用バッテリからの直流電力を三相交流電力に変換し、電動機に供給する。また、インバータは、電動機が発電した三相交流電力を直流電力に変換し、駆動用バッテリに充電する。電力制御装置１４は、駆動用バッテリから供給される電圧を昇圧してインバータに供給する昇圧器を含んでよい。さらに、電力制御装置１４は、駆動用バッテリの電圧を降圧して電力を電装機器に供給するための降圧器、例えばＤＣ−ＤＣコンバータを含んでよい。前照灯などの灯火類、音響機器、経路誘導装置および電子制御装置（ＥＣＵ）など、車載された電装機器は、駆動用原動機として内燃機関のみを備えた従前の車両と同様の電圧（例えば１２Ｖ）で動作する。この電圧は、車両駆動用の電動機に供給される電圧よりも低く、この電圧を上記電装機器に適合させるために降圧器が備えられている。さらに、電力制御装置１４は、インバータ、昇圧器および降圧器の制御を行うための制御回路も含んでよい。
【００１８】
また、インバータ、昇圧器等を冷却するために冷却器を電力制御装置１４に設けることができる。冷却器は、液冷とすることができ、別に設けられた放熱器との間で冷却液を循環させてインバータ等の冷却を行う。
【００１９】
電力制御装置１４は、上述のインバータ、昇圧器、降圧器、制御回路および冷却器を金属、好ましくはアルミニウムのケースに収めて一体化されている。ケースの形状は、概略的に直方体であってよい。
【００２０】
電力制御装置１４は、車体、より具体的にはフロントサイドメンバ１６に対して固定されている。フロントサイドメンバ１６上には、固定脚１８を介してトレイ２０が固定されている。トレイ２０上に、搭載ブラケット２２と一体となった電力制御装置１４が固定的に載置される。電力制御装置１４の載置については、後に詳述する。
【００２１】
フロントサイドメンバ１６上の固定脚１８より後方に、動力装置を支持するエンジンマウント２４が固定配置されている。エンジンマウント２４の上方には、ＨＶリザーバタンク２６およびブレーキリザーバタンク２８が、車体、例えばエンジン室１０と乗員室１２を隔てる隔壁３０に対して固定的に配置されている。具体例として、隔壁３０に固定されたリザーバ支持部材３２によって、ＨＶリザーバタンク２６およびブレーキリザーバタンク２８は、支持されている。ＨＶリザーバタンク２６は、前述した電力制御装置１４の冷却器に供給される冷却液を蓄え、冷却器と放熱器を循環する配管内で不足した冷却液を配管に供給し、また配管内で余剰となった冷却液を受け入れる。ブレーキリザーバタンク２８は、車両の制動装置において力の伝達媒体となるブレーキ液を蓄える。ブレーキリザーバタンク２８から、ブレーキ配管内で不足したブレーキ液が供給され、また配管内で余剰となったブレーキ液がブレーキリザーバタンク２８に受け入れられる。
【００２２】
フロントサイドメンバ１６の前端には、ラジエータ支持部材３４が結合されている。ラジエータ支持部材３４は、枠形状の部材であり、枠の内側に配置される内燃機関の冷却液が流れるエンジンラジエータと、電力制御装置１４の冷却器に用いられる冷却液が流れる放熱器（ＨＶラジエータ）とを支持している。
【００２３】
図２は、電力制御装置１４、トレイ２０および一対の搭載ブラケット２２の分解斜視図である。一対の搭載ブラケット２２は、それぞれ電力制御装置１４の左右側面の下辺に沿って延び、そこに装着される。搭載ブラケット２２は、板金をプレス加工して作製することができ、前方から見た場合に略Ｌ字形状である。電力制御装置１４に装着されたとき、Ｌ字の縦画に相当する部分（以下、縦部分３６と記す。）が電力制御装置１４の側面に沿い、Ｌ字の横画に相当する部分（以下、横部分３８と記す。）が電力制御装置の下方に回り込むように位置する。縦部分３６には貫通孔が設けられ、ここを貫通し、電力制御装置１４の側面に設けられたねじ穴にねじ結合するボルト４０により、搭載ブラケット２２が電力制御装置１４の側面に装着される。この実施形態の搭載ブラケット２２は、対をなす２個の部品から構成されるが、一体に構成することもできる。
【００２４】
トレイ２０は、大略的には板状であって、全体として前方が低く後方が高くなるよう、傾斜して配置されている。トレイ２０の上面には、前後方向に延びる２本のリブ４２が設けられ、リブ４２の左右に、板状部分４４が設けられている。トレイ２０の前方の左右の端部のそれぞれには、ボルト４６が固定されている。ボルト４６は、溶接やかしめを用いて固定することができる。板状部分４４の後方部分の左右には、貫通孔４８があけられており、その裏面にはナット（不図示）が固定されている。このナットは、溶接やかしめを用いて固定することができる。
【００２５】
トレイ２０前端のボルト４６に対応して、搭載ブラケットの横部分３８の前端部に、前方に向けて開口したＵ字形の切り込み（以下、前方Ｕ字ノッチ５０と記す。）が形成されている。前方Ｕ字ノッチ５０をボルト４６が貫通するように搭載ブラケット２２が置かれ、この状態でボルト４６にナット５２がねじ結合される。これにより、搭載ブラケットの横部分３８の前端部分が、トレイ２０とナット５２に挟持されてトレイ２０に固定される。トレイ２０の後方部分の貫通孔４８に対応して、搭載ブラケットの横部分３８の後端部には、前方に向けて開口したＵ字形の切り込み（以下、後方Ｕ字ノッチ５４と記す。）が形成されている。ボルト５６は、後方Ｕ字ノッチ５４を上方から貫通して、貫通孔４８の裏面に設けられたナットにねじ結合する。これにより、搭載ブラケットの横部分３８の後端部分がトレイ２０とボルト５６の頭部とに挟持されてトレイ２０に固定される。以上のように、電力制御装置１４は、搭載ブラケット２２を介してトレイ２０上に固定的に載置される。
【００２６】
トレイの板状部分４４の、ボルト４６と貫通孔４８の間に、その前後の部分と傾斜が異なる面５８が設けられている。傾斜が異なる面５８の前後の面をトレイ一般面６０と記す。図１によく示されるように、面５８は、トレイ一般面６０より大きく傾斜している。この面５８は、車両が前方から衝突した際に、電力制御装置１４に接触してその移動を抑制する。この接触により、電力制御装置１４が車体の他の部分に衝突する際の衝撃が軽減、緩和され、または衝突することがなくなる。衝撃軽減については後に詳述する。また、この面を以降、接触面５８と記す。
【００２７】
搭載ブラケットの横部分３８の前方Ｕ字ノッチ５０と後方Ｕ字ノッチ５４の間に、その前後の部分とは傾斜が異なる面６２が設けられている。傾斜が異なる面６２の前後の部分をブラケット一般面６４と記す。図２によく示されるように、面６２は、ブラケット一般面６４より大きく傾斜している。この面６２は、車両が前方から衝突した際に、前述の接触面５８に当接する。以降、この面を当接面６２と記す。
【００２８】
トレイ２０と搭載ブラケット２２の結合は、前述のように前方に向けて開口したＵ字ノッチ５０，５４を利用している。このため、電力制御装置１４に前方から大きな力が加わると、トレイ２０とナット５２またはボルト５６に挟持されていた搭載ブラケット２２がここから抜け、固定が解除される。
【００２９】
図１に戻って説明を続ける。（ａ）は、車両が前方から衝突する前の状態を示し、（ｂ）は、衝突後の状態を示している。車両が前方から衝突すると、車体の前端部分がつぶれるように変形し、この変形が電力制御装置１４に達する場合がある。電力制御装置１４に変形する車体から力Ｆが加わると、電力制御装置１４のケースが変形する可能性がある。電力制御装置１４には、インバータ等の高電圧が供給される機器があるため、ケースの変形は排除されることが望ましい。電力制御装置１４においては、搭載ブラケット２２に設けられた前方および後方Ｕ字ノッチ５０，５４によって、当該電力制御装置１４に加わる力の緩和が実現されている。搭載ブラケット２２は、前方及び後方Ｕ字ノッチ５０，５４の縁の部分が、トレイ２０とナット５２またはボルト５６とで挟持されて、トレイ２０に固定されている。電力制御装置１４に前方から大きな力が加わると、搭載ブラケット２２も力が伝わる。この力が、搭載ブラケット２２を固定している力を超えると、搭載ブラケット２２は後方に向けて移動する。このとき、前方及び後方Ｕ字ノッチ５０，５４の開口は、前方に開いているためボルト４６，５６は、この開口から抜け、搭載ブラケット２２の固定が解除される。これにより、電力制御装置１４は、搭載ブラケット２２と一体となって後方に向けて移動する。
【００３０】
電力制御装置１４の後方への移動は、トレイ２０の上面によって案内される。より具体的には、トレイ一般面６０およびリブ４２の上端面に沿って案内される。前述のように、トレイ２０は後方が高く配置されており、電力制御装置１４も後方に移動するに従って上方に移動する。これにより、電力制御装置１４は、エンジンマウント２４の上方に誘導され、エンジンマウント２４への衝突が回避される。
【００３１】
電力制御装置１４の後方かつエンジンマウント２４の上方には、ＨＶリザーバタンク２６とブレーキリザーバタンク２８が位置している。後方に向けて移動する電力制御装置１４がこれらのタンク２６，２８に衝突すると、その衝撃で電力制御装置１４のケースが変形する場合がある。二つのタンク２６，２８は樹脂製であるが、内部の液体の膨張等のために生じる内外の圧力差に耐えるためにリブで補強するなどして高い剛性が与えられている。また、樹脂は、アルミニウムより剛性が低いが、これらのタンク２６，２８を支持する支持部材を含めるとアルミニウムより剛性が高くなることがありえる。これらの理由から、電力制御装置１４は、ＨＶリザーバタンク２６およびブレーキリザーバタンク２８に衝突すると、ケースに変形を生じる場合がある。電力制御装置１４がＨＶリザーバタンク２６およびブレーキリザーバタンク２８に衝突しないようにするために、または衝突してもケースの変形を少なくするために、トレイ２０に接触面５８が設けられている。
【００３２】
トレイ２０への固定が解除された電力制御装置１４は搭載ブラケット２２と一体となって、トレイ２０に案内されて後方かつ上方に移動する。この移動中に、搭載ブラケットの当接面６２がトレイの接触面５８に当接する。このときの状態が図１の（ｂ）に示されている。接触面５８は、電力制御装置１４の移動方向に対して傾斜して配置され、移動してくる電力制御装置１４の方に向いている。当接面６２は、接触面５８にほぼ平行となるように設けることができる。
【００３３】
搭載ブラケット２２がトレイ２０にぶつかることにより、移動する電力制御装置１４の運動エネルギが低減され、移動が抑制される。電力制御装置１４に加わる力Ｆが小さければ、当接面６２が接触面５８に当接した状態で電力制御装置１４は停止し、ＨＶリザーバタンク２６およびブレーキリザーバタンク２８への衝突を避けることができる。加わる力が大きい場合、電力制御装置１４は、接触面５８を乗り越え更に後方に移動するが、接触面５８に接触した際に速度が減じられ、後方に向かう速度が低くなる。この結果、タンク２６，２８に衝突する際の衝撃が低減されて電力制御装置１４のケースの変形が抑制される。
【００３４】
この実施形態では、図示するように接触面５８および当接面６２は略平面に形成されているが、いずれか一方または両方を曲面または突起など他の形状に形成してもよい。また、当接面は、搭載ブラケット２２以外の部分に設けることもできる。また、電力制御装置１４が固定される部材とは別に、電力制御装置１４の案内する部材を設け、この部材に接触面を設けてもよい。電力制御装置１４がぶつかる可能性のある車載機器としてＨＶリザーバタンク２６およびブレーキリザーバタンク２８を挙げたが、これら以外の車載機器または車体がぶつかる対象である場合であっても、本発明を適用して、電力制御装置１４のケースの変形を抑えることができる。
【００３５】
電力制御装置１４と搭載ブラケット２２は、車両衝突時に一体となって移動するので、これらを一体として車載機器とみることができる。また、固定が解除されて移動する車載機器を案内する案内部材が提供される。上述の実施形態ではトレイ２０が案内部材として機能する。車載機器は案内部材に沿って移動し、移動中に案内部材に設けられた接触部に接触してその移動量が抑制され、運動エネルギを減じられる。これにより、車載機器が、車体または車体に固定された他の機器に衝突することが回避されるか、または衝突したとしてもその衝撃を低減することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１０  エンジン室、１４  電力制御装置、２０  トレイ、２２  搭載ブラケット、２４  エンジンマウント、２６  ＨＶリザーバタンク、２８  ブレーキリザーバタンク、３４  ラジエータ支持部材、５０  前方Ｕ字ノッチ、５４  後方Ｕ字ノッチ、５８  接触面、６２  当接面。
【図１】
2015157534.tif 000003
【図２】
2015157534.tif 000004