(57)【要約】【課題】前方衝突時における車両安全性を向上させる車両用補機の取付構造を提供する。【解決手段】エアコンコンプレッサ１２とブラケット１４との間の間隙３６は、上方取付部２４の近傍において最も狭くなっていることから、車両の前方衝突時に比較的剛性が低い上方取付部２４が変形し、比較的剛性が高い下方取付部２０を支点としてエアコンコンプレッサ１２がブラケット１４に対し回動させられて、そのブラケット１４の一部が間隙３６が最も狭くなっている部分においてエアコンコンプレッサ１２に当接させられる。これにより、車両の前方衝突時の衝撃によるエアコンコンプレッサ１２の脱落を好適に抑制できる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高電圧源に接続された補機と、該補機が固定されるブラケットとを、備え、前記ブラケット及び前記補機が車両前方部に配置される取付構造であって、
前記補機は、前記ブラケットに対して車両前方側に設けられ、前記ブラケットにおける相対的に剛性が高い第１部位と、相対的に剛性が低い第２部位とにおいて前記ブラケットに固定され、
前記第１部位及び前記第２部位以外の部分において、前記補機と前記ブラケットとの間には間隙が設けられ、
前記第１部位は、前記第２部位に比べて低い位置に設けられ、
前記補機と前記ブラケットとの間の間隙は、前記第２部位の近傍において最も狭くなっている
ことを特徴とする取付構造。
【請求項２】
ケースを備え、
前記ブラケットは、鍔状に突出して設けられたフランジ部を備え、該フランジ部に設けられた複数箇所の固定部において前記ケースに固定され、
前記固定部は、前記フランジ部における前記固定部以外の部分に比べて厚み寸法が薄く形成されたものである
請求項１に記載の取付構造。
【請求項３】
前記複数箇所の固定部のうち、車両後方側に設けられた少なくとも１箇所の固定部は、他の固定部に比べて厚み寸法が厚く形成されたものである
請求項２に記載の取付構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両用補機の取付構造に関し、特に、前方衝突時における車両安全性を向上させるための改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、車室スペースを広くとるため、高電圧源に接続された補機を、車両前方部の例えばエンジンルーム内に配置する態様の車両が広く普及している。このような車両において、車両衝突時の高電圧に対する安全性を担保するための技術が提案されている。例えば、特許文献１に記載された配策構造がその一例である。この技術では、前面衝突時に高電圧系のハーネスが損傷しないように配策を行うことで、衝突時の車両安全性を高めている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１７５９２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、高電圧源に接続された補機が車両前方部に配置された車両においては、車両の前方衝突によって高電圧系のハーネスのみならず、高電圧源に接続された補機類例えばエアコンコンプレッサやウォーターポンプ等を支持する部材にも衝撃が伝わることが考えられる。前記従来の技術では、車両の前方衝突時において、前記補機類を支持する部材の耐久性低下を必ずしも十分に抑制することができず、前記補機類が脱落するおそれがあった。このような課題は、衝突時の車両安全性向上を意図して本発明者等が鋭意研究を継続する過程において新たに見出したものである。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、前方衝突時における車両安全性を向上させる車両用補機の取付構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
斯かる目的を達成するために、本第１発明の要旨とするところは、高電圧源に接続された補機と、その補機が固定されるブラケットとを、備え、前記ブラケット及び前記補機が車両前方部に配置される取付構造であって、前記補機は、前記ブラケットに対して車両前方側に設けられ、前記ブラケットにおける相対的に剛性が高い第１部位と、相対的に剛性が低い第２部位とにおいて前記ブラケットに固定され、前記第１部位及び前記第２部位以外の部分において、前記補機と前記ブラケットとの間には間隙が設けられ、前記第１部位は、前記第２部位に比べて低い位置に設けられ、前記補機と前記ブラケットとの間の間隙は、前記第２部位の近傍において最も狭くなっていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
前記第１発明によれば、前記補機は、前記ブラケットに対して車両前方側に設けられ、前記ブラケットにおける相対的に剛性が高い第１部位と、相対的に剛性が低い第２部位とにおいて前記ブラケットに固定され、前記第１部位及び前記第２部位以外の部分において、前記補機と前記ブラケットとの間には間隙が設けられ、前記第１部位は、前記第２部位に比べて低い位置に設けられ、前記補機と前記ブラケットとの間の間隙は、前記第２部位の近傍において最も狭くなっていることから、車両の前方衝突時に比較的剛性が低い第２部位が変形し、比較的剛性が高い第１部位を支点として前記補機が前記ブラケットに対し回動させられて、そのブラケットの一部が前記間隙が最も狭くなっている部分において前記補機に当接させられる。これにより、車両の前方衝突時の衝撃による前記補機の脱落を好適に抑制できる。すなわち、前方衝突時における車両安全性を向上させる車両用補機の取付構造を提供することができる。
【０００８】
前記第１発明に従属する本第２発明の要旨とするところは、ケースを備え、前記ブラケットは、鍔状に突出して設けられたフランジ部を備え、そのフランジ部に設けられた複数箇所の固定部において前記ケースに固定され、前記固定部は、前記フランジ部における前記固定部以外の部分に比べて厚み寸法が薄く形成されたものである。このようにすれば、前記固定部をあえて変形し易く構成することで、車両の前方衝突時における衝撃をその固定部の変形により吸収することができ、前記補機の脱落を更に好適に抑制することができる。
【０００９】
前記第２発明に従属する本第３発明の要旨とするところは、前記複数箇所の固定部のうち、車両後方側に設けられた少なくとも１箇所の固定部は、他の固定部に比べて厚み寸法が厚く形成されたものである。このようにすれば、車両前方側に設けられた固定部が破壊された場合において、車両後方側に設けられた固定部が支点となって前記ケースに対して前記ブラケットが回動させられ、更なる衝撃の入力を好適に抑制でき、前記補機の脱落を更に好適に抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明が好適に適用される車両用補機の取付構造を例示する斜視図である。
【図２】本発明が好適に適用される車両用補機の取付構造を例示する斜視図である。
【図３】本発明が好適に適用される車両用補機の取付構造を例示する斜視図である。
【図４】図１〜図３に示す取付構造において、エアコンコンプレッサ及びブラケットを車両側方から視た様子を示す概略側面図である。
【図５】図１〜図３に示す取付構造において、相対的に車両後方側に設けられた固定部と、相対的に車両前方側に設けられた固定部とを示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、好適には、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関としてのエンジンを備えない燃料電池自動車（ＦＣ車両）に好適に適用される。例えば、内燃機関を備えた従来の車両においてその内燃機関が収容されていたエンジンルームに相当する空間に、前記補機、前記ブラケット、及び前記ケース等が配置された構成における、前記補機の取付構造に好適に適用される。
【００１２】
本発明において、好適には、前記補機は、エアコンコンプレッサ、エアーコンプレッサ、或いはウォーターポンプ等の車載電気機器類である。
【００１３】
本発明において、好適には、前記ブラケットに対する前記補機の取付位置は、前記取付構造が適用された車両の前方衝突時（正突系衝突時）に入力される衝撃エネルギが、前記補機の重心よりも車両上下方向に関して上側へ入力される位置とされている。前記補機の重心は、例えば、車両上下方向及び車両前後方向に垂直な方向から前記補機を視た場合における、前記補機の輪郭の重心である。
【００１４】
本発明において、好適には、前記ブラケットから前記補機側へ突出して当て座が設けられている。前記補機と前記ブラケットとの間の間隙が最も狭くなっている部位は、好適には、前記当て座と、前記補機における前記ブラケット側の側面との間隙に相当する。
【００１５】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例】
【００１６】
図１〜図３は、本発明が好適に適用される車両用補機の取付構造１０を例示する斜視図であり、一部を省略して示している。図１〜図３において、車両前方すなわち前進走行時の車両進行方向を矢印ｘで、車両上方すなわち鉛直上方向を矢印ｙでそれぞれ示している。矢印ｘで示す車両前方（前後方向）と、矢印ｙで示す車両上方（上下方向）とは、互いに垂直を成す。本実施例の取付構造１０は、車両用補機としてのエアコンコンプレッサ１２と、ブラケット１４と、ケース１６と、エアーコンプレッサ１８とを、備えている。以下に詳述するように、前記エアコンコンプレッサ１２及び前記エアーコンプレッサ１８は、前記ブラケット１４に固定されている。前記ブラケット１４は、前記ケース１６に固定されている。本実施例においては、前記ブラケット１４に対する前記エアコンコンプレッサ１２の取付構造、及び前記ケース１６に対する前記ブラケット１４の取付構造に本発明が適用された取付構造１０について説明する。
【００１７】
本実施例の取付構造１０は、ガソリンエンジンやディーゼルエンジン等の内燃機関としてのエンジンを備えない燃料電池自動車（ＦＣ車両）に好適に適用される。前記取付構造１０に係るエアコンコンプレッサ１２、ブラケット１４、ケース１６、及びエアーコンプレッサ１８は、車両前方部の例えば所謂エンジンルームに相当する空間に配置（格納）されている。前記エアコンコンプレッサ１２は、車両に搭載された図示しないカーエアコンに備えられた圧縮機であり、図示しない高圧電源に電気的に接続されている。本実施例において、高電圧源とは、例えば電圧が６０Ｖ以上である駆動用バッテリ等の電源に相当する。前記エアーコンプレッサ１８は、所定の機器に対して空気を圧送する圧縮機であり、前記エアコンコンプレッサ１２と同様に、図示しない高圧電源に電気的に接続されている。本実施例においては、補機としての前記エアコンコンプレッサ１２の前記ブラケット１４に対する取付構造に本発明が適用された例について説明するが、補機としての前記エアーコンプレッサ１８の前記ブラケット１４に対する取付構造、或いは図示しないウォーターポンプ等の取付構造に本発明が適用されるものであってもよい。
【００１８】
前記ブラケット１４は、例えばアルミニウム合金等の材料から略円筒状（円環形状）に形成された部材であり、前記ケース１６に固定されている。前記ブラケット１４には、前記エアコンコンプレッサ１２等の補機が取り付けられる。すなわち、前記ブラケット１４は、前記ケース１６と前記エアコンコンプレッサ１２等の補機との間に介在させられる中間部材に相当する。前記ケース１６は、車両に搭載されたトランスアクスル等の装置を内部に収容する構成であり、例えばトランスアクスルケースに相当する。前記ケース１６は、例えば、車両前方部における例えば所謂エンジンルーム内に固定されている。
【００１９】
図１〜図３に示すように、前記エアコンコンプレッサ１２は、前記ブラケット１４に対して車両前方側に取り付けられている。具体的には、車両上下方向に関して相対的に下方に設けられた下方取付部（下方ボス）２０において、例えばボルト及びナット等の締結具２２により前記ブラケット１４に対して固定されている。車両上下方向に関して相対的に上方に設けられた上方取付部（上方ボス）２４において、例えば通しボルト等の締結具２６により前記ブラケット１４に対して固定されている。前記下方取付部２０は、車両上下方向に関して前記上方取付部２４よりも低い位置に設けられている。好適には、前記上方取付部２４における１点において前記締結具２６により締結され、前記下方取付部２０における２点において前記締結具２２により締結されている。すなわち、前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４における３点において、前記ブラケット１４に対して前記エアコンコンプレッサ１２が固定されている。
【００２０】
前記ブラケット１４に対する前記エアコンコンプレッサ１２の取付位置は、好適には、前記取付構造１０が適用された車両の前方衝突時（正突系衝突時）に入力される衝撃エネルギが、前記エアコンコンプレッサ１２の重心Ｇ（例えば、図４を参照）よりも車両上下方向に関して上側へ入力される位置とされている。すなわち、車両の前方衝突時に入力される荷重が前記エアコンコンプレッサ１２の重心Ｇよりも上側へ入力されるように、前記エアコンコンプレッサ１２の搭載位置が設計されている。
【００２１】
本実施例において、前記ブラケット１４における前記上方取付部２４に対応する部位は、前記下方取付部２０に対応する部位に比べて剛性が低いものとされている。換言すれば、前記上方取付部２４は、前記下方取付部２０に比べて衝撃により変形乃至破壊され易いように脆弱に構成されている。すなわち、本実施例においては、前記下方取付部２０が前記ブラケット１４における相対的に剛性が高い第１部位に、前記上方取付部２４が前記ブラケット１４における相対的に剛性が低い第２部位にそれぞれ相当する。
【００２２】
前記ケース１６は、外周側に向かって鍔状に突出して設けられたフランジ部２８を備えている。このフランジ部２８は、好適には、前記ケース１６における前記ブラケット１４側の端部に設けられている。前記ブラケット１４は、外周側に向かって鍔状に突出して設けられたフランジ部３０を備えている。このフランジ部３０は、好適には、前記ブラケット１４における前記ケース１６側の端部に設けられている。前記ブラケット１４及び前記ケース１６は、前記フランジ部２８、３０において相互に固定されている。好適には、前記ブラケット１４は、前記フランジ部３０に設けられた複数箇所の固定部３２において前記ケース１６に固定されている。具体的には、各固定部３２において、前記ブラケット１４に設けられたフランジ部３０と前記ケース１６に設けられたフランジ部２８とが、ボルト等の締結具３４により相互に締結されることにより、前記ブラケット１４が前記ケース１６に対して固定されている。
【００２３】
図４は、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４との間に設けられた間隙について説明するため、前記エアコンコンプレッサ１２及び前記ブラケット１４を車両側方から視た様子を示す概略側面図である。すなわち、前記エアコンコンプレッサ１２及び前記ブラケット１４を、前記矢印ｘで示す方向及び矢印ｙで示す方向に垂直を成す方向から視た図である。図４においては、前記エアコンコンプレッサ１２及び前記ブラケット１４の輪郭を概略的に示すと共に、そのブラケット１４の一部を省略して示している。図４に示すブラケット１４は、前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４に対応する部位以外の部分に相当する。図４に示すように、前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４以外の部分において、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４との間には間隙３６が設けられている。換言すれば、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４とは、前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４において相互に固定される一方、それ以外の部分においては離隔させられている。
【００２４】
図４に示すように、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４との間の間隙３６は、前記上方取付部２４の近傍における間隙３６ｎにおいて最も狭くなっている。換言すれば、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４との間の間隙３６のうち最も狭い部位に相当する間隙３６ｎは、車両上下方向に関して、前記下方取付部２０よりも前記上方取付部２４に近い位置とされている。この間隙３６ｎは、前記ブラケット１４から前記エアコンコンプレッサ１２側へ突出して設けられた当て座３８と、そのエアコンコンプレッサ１２における前記ブラケット１４側の側面との間隙に相当し、例えば約４ｍｍ程度の間隔とされる。
【００２５】
図１においては、前記固定部３２の構成を詳しく説明するために破線矩形で囲繞した部分を拡大して示している。この拡大部分においては、前記固定部３２において前記締結具３４が取り付けられていない様子を示している。図１に示すように、前記ブラケット１４に設けられた前記固定部３２は、前記フランジ部３０における前記固定部３２以外の部分に比べて少なくとも一部の厚み寸法が薄く形成されたものである。具体的には、例えばフライス加工等の座面加工により前記フランジ部３０の厚み方向に肉が削られて段差４０が形成されている。換言すれば、前記固定部３２は、前記固定部３２が設けられていない前記フランジ部３０に比べて荷重（特に、ブラケット１４の周方向のトルク）により変形乃至破壊され易いように脆弱に構成されている。
【００２６】
図５は、前記ブラケット１４に設けられた複数箇所の固定部３２のうち、相対的に車両後方側に設けられた固定部３２ｒと、相対的に車両前方側に設けられた固定部３２ｆ（以下、特に区別しない場合には単に固定部３２という）とを示している。本実施例において、好適には、前記複数箇所の固定部３２のうち、相対的に車両後方側に設けられた少なくとも１箇所の固定部３２ｒは、他の固定部である例えば車両前方側に設けられた固定部３２ｆに比べて厚み寸法が厚く形成されている。例えば、前記固定部３２ｒにおいては、前記段差４０が前記固定部３２ｆに比べて浅く形成されている（すなわち、厚み方向に削り取る肉が少ない）。或いは、前記固定部３２ｒにおいては前記段差４０が形成されていない。換言すれば、前記固定部３２ｆは、前記固定部３２ｒに比べて荷重（特に、ブラケット１４の周方向のトルク）により変形乃至破壊され易いように脆弱に構成されている。
【００２７】
以下、本実施例の取付構造１０により車両衝突時に前記エアコンコンプレッサ１２の脱落が抑制される作用について、図４及び図５を用いて説明する。前記取付構造１０が適用された車両の前方衝突時（正突系衝突時）には、前記ブラケット１４に対して車両前方側に取り付けられた前記エアコンコンプレッサ１２へ衝撃エネルギが入力される。図４において、衝突時に入力される衝撃エネルギを白抜矢印Ｆで示している。ここで、前述のように、前記衝撃エネルギは、前記エアコンコンプレッサ１２の重心Ｇよりも車両上下方向に関して上側へ入力される。この衝撃エネルギの入力位置に応じた荷重分担により、前記ブラケット１４に対する前記エアコンコンプレッサ１２の固定に係る前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４のうち上方取付部２４のみが破損する。すなわち、衝撃エネルギが前記上方取付部２４の１点に集中し、その上方取付部２４の破損により衝撃エネルギが開放される。
【００２８】
前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４のうち上方取付部２４のみが破壊された場合、図４に破線で示すように、前記エアコンコンプレッサ１２が前記下方取付部２４を支点（回動中心）として前記ブラケット１４に接近する方向に回動させられる。ここで、前記ブラケット１４に当て座３８が設けられており、その当て座３８に対応する部位が最も狭い間隙３６ｎとされていることで、前記エアコンコンプレッサ１２が前記当て座３８に当接させられた段階でそのエアコンコンプレッサ１２の回動が停止させられる。この際、前記間隙３６ｎが４ｍｍ程度の間隔とされていた場合、衝撃性はほぼ無いため、前記下方取付部２０における２箇所の締結部と前記当て座３８との３点で荷重が分散されつつ、前記エアコンコンプレッサ１２から前記ブラケット１４へ静荷重が入力される。更に、前記間隙３６ｎの距離に対応する回動により、前記衝撃エネルギの入力ベクトルが図５に白抜矢印Ｆで示すように車両上下方向に関して下側へシフトされる。
【００２９】
前記衝撃エネルギの入力ベクトルが下側へシフトされることで、前記ブラケット１４の周方向に、前記ケース１６に対する回転力が発生させられる。これにより、前記ブラケット１４に設けられた前記固定部３２の根本付近に曲げ応力が発生させられる。前記固定部３２は、前記フランジ部３０における前記固定部３２以外の部分に比べて厚み寸法が薄く形成されているため、例えば前記段差４０にて応力集中が発生する。これにより、例えば、図１に太線で示すようなクラック４２が発生させられ、前記段差４０を起点に座面が破壊される。
【００３０】
図５においては、前記固定部３２ｆの構成を詳しく説明するために破線矩形で囲繞した部分を拡大して示している。図５に白抜矢印Ｆで示す荷重の入力に対して、前記複数箇所の固定部３２のうち、車両後方側に設けられた前記固定部３２ｒには圧縮荷重が、車両前方側に設けられた前記固定部３２ｆには引っ張り荷重がそれぞれかかる。これにより、車両前方側に設けられた前記固定部３２ｆが先に破壊される。更に、前記固定部３２ｒは、前記固定部３２ｆに比べて厚み寸法が厚く形成されているため、荷重により破壊され難い。車両前方側に設けられた前記固定部３２ｆが破壊され、車両後方側に設けられた前記固定部３２ｒが破壊されずに残った状態では、図５に白抜矢印Ｆでしめす荷重の下方ベクトル成分による剪断荷重が働くことで、拡大部分に白抜矢印で示すように、前記固定部３２ｒを支点（回動中心）として、前記ブラケット１４が前記ケース１６に対して下側（紙面向かって右回り）へ回動させられる。この回動変位（回転変位）により、更なる衝突入力が回避される。これにより、円環曲げとして荷重を受けることができ、それ以上の局所破壊が好適に防止された状態で、前記ブラケット１４全体で荷重を受けることができる。
【００３１】
このように、本実施例によれば、補機としての前記エアコンコンプレッサ１２は、前記ブラケット１４に対して車両前方側に設けられ、前記ブラケット１４における相対的に剛性が高い第１部位としての下方取付部２０と、相対的に剛性が低い第２部位としての上方取付部２４とにおいて前記ブラケット１４に固定され、前記下方取付部２０及び前記上方取付部２４以外の部分において、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４との間には間隙３６が設けられ、前記下方取付部２０は、前記上方取付部２４に比べて低い位置に設けられ、前記エアコンコンプレッサ１２と前記ブラケット１４との間の間隙３６は、前記上方取付部２４の近傍において最も狭くなっていることから、車両の前方衝突時に比較的剛性が低い上方取付部２４が変形し、比較的剛性が高い下方取付部２０を支点として前記エアコンコンプレッサ１２が前記ブラケット１４に対し回動させられて、そのブラケット１４の一部が前記間隙３６が最も狭くなっている部分において前記エアコンコンプレッサ１２に当接させられる。これにより、車両の前方衝突時の衝撃による前記エアコンコンプレッサ１２の脱落を好適に抑制できる。すなわち、前方衝突時における車両安全性を向上させる前記エアコンコンプレッサ１２の取付構造１０を提供することができる。
【００３２】
前記ケース１６を備え、前記ブラケット１４は、鍔状に突出して設けられたフランジ部３０を備え、そのフランジ部３０に設けられた複数箇所の固定部３２において前記ケース１６に固定され、前記固定部３２は、前記フランジ部３０における前記固定部３２以外の部分に比べて厚み寸法が薄く形成されたものであるため、前記固定部３２をあえて変形し易く構成することで、車両の前方衝突時における衝撃をその固定部３２の変形により吸収することができ、前記エアコンコンプレッサ１２の脱落を更に好適に抑制することができる。
【００３３】
前記複数箇所の固定部３２のうち、車両後方側に設けられた少なくとも１箇所の固定部３２ｒは、他の固定部３２ｆに比べて厚み寸法が厚く形成されたものであるため、車両前方側に設けられた固定部３２ｆが破壊された場合において、車両後方側に設けられた固定部３２ｒが支点となって前記ケース１６に対して前記ブラケット１４が回動させられ、更なる衝撃の入力を好適に抑制でき、前記エアコンコンプレッサ１２の脱落を更に好適に抑制することができる。
【００３４】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が加えられて実施されるものである。
【符号の説明】
【００３５】
１０：取付構造、１２：エアコンコンプレッサ（補機）、１４：ブラケット、１６：ケース、２０：下方取付部（第１部位）、２４：上方取付部（第２部位）、３０：フランジ部、３２：固定部、３６：間隙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2015140049.tif 000006
【図５】
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